冲蚀与气蚀复合磨损试验装置及其试验研究

在分析典型含沙水流的冲蚀、气蚀磨损试验设备和方法的基础上,针对我国水力机械和水工建筑的特殊损伤破坏形式提出了基于射流的水下冲蚀与气蚀复合磨损试验设备和方法。实验室泥沙冲蚀与气蚀复合磨损模拟试验结果表明,该试验装置设计合理,可以在较短时间内获得试验数据。对2种典型的耐磨不锈钢材料进行了冲蚀磨损试验研究,发现2种材料在冲蚀磨损过程中伴随有气蚀作用机制,材料损伤的实质是冲蚀与气蚀的复合磨损。     

水压机零部件气蚀的原因与预防

气蚀严重地影响着水压机零部件的使用寿命。本文对气蚀的成因进行了理论分析，认为气蚀是等温状态下气体膨涨作功的产物。文章列举了气蚀对水压机零部件的危害事例和气蚀后零部件的修理经验。     

煤化工严苛工况阀门多相流冲蚀磨损-气蚀机理及预测方法研究

正本文以煤化工严苛工况阀门内多相流冲蚀磨损-气蚀失效为研究对象,明确了复杂流动条件下阀内件的失效机理及损伤过程,并建立含气液相变的多相流冲蚀磨损-气蚀预测方法。通过工艺过程、运行状态分析、受损表面微观形貌测试,基本明确了热高分液控阀和高压黑水角阀的失效机理;通过阀门空化-空蚀试验和高温冲蚀磨损试验,研究阀门气蚀和冲蚀磨损机理,并对空化模型和颗粒冲蚀磨损模型进行修正;构建了含气液相变的多相流冲蚀磨损-气蚀数学模型,并提出阀内流动     

重熔时间对WC/镍基合金复合熔覆层微观组织的影响

为提高机械零部件表面的耐磨性能,运用氧-乙炔火焰喷焊技术制备了WC/镍基合金复合熔覆层,分析了重熔时间对复合熔覆层微观组织的影响。结果表明,经过恰当时间重熔的复合熔覆层组织更加致密,并产生了Cr23C6新物相,进一步增强了熔覆层性能;但若重熔时间过长,熔覆层中的WC会发生沉积并分解产生硬脆相W2C,反而降低了熔覆层性能。     

激光熔覆增强风机叶片耐冲蚀磨损的研究

本文使用自制的冲蚀磨损试验机对ＦＺＮＷＣ－３５合金熔覆层进行冲蚀试验。结果表明激光熔覆一定成分的镍包ＷＣ粒子合金粉末的表层具有高出２０ＭｎＭｏ基材２－３倍的相对耐冲蚀性能。该涂层同时兼备有韧性材料和脆性材料抗冲蚀的优点，即在低角冲蚀时，熔覆层呈现脆性材料冲蚀特点，而在高角冲蚀时又呈现韧性材料冲蚀特点。     

液相烧结法制备钢结硬质合金覆层材料

以WC、Cr3C2、Fe、Co和Ni为原料,加入有机粘结剂PVB,制备出成形料浆;利用料浆喷涂法在Q235钢基体上成形覆层坯体;在真空烧结炉中通过液相烧结工艺制备出钢结硬质合金覆层材料。覆层材料表面硬度远远大于Q235钢。在覆层受压应力的状态下,覆层材料的抗弯强度大于Q235钢;在覆层受拉应力的状态下,覆层材料的抗弯强度小于Q235钢。覆层中硬质相与粘结相分布均匀,无气孔等缺陷存在。覆层与钢基体之间没有清晰的结合界面存在,形成了冶金镶嵌结构,产生了致密的冶金结合。     

不同激光熔覆材料涂层的耐磨性能比较

本文研究了宽带激光熔覆不同熔覆材料的复合涂层的耐磨性能。结果表明:Ni60B熔覆层的硬度高于40Cr基材的硬度,Ni60B+WC梯度复合涂层具有最高的硬度,对于提高零件的抗磨损性能比较有利;Ni60B熔覆层和Ni60B+WC熔覆层均适合修复轴类零件;三层梯度复合涂层磨痕宽度最小,具有最好的耐磨性。     

用覆层法强化钢材表面的耐冲蚀性

冲蚀是材料的一种表面磨损失效形式，会给流体机械造成严重的损害，通过选材和热处理不能取得明显的防护效果。不过采用表面强化的手段，有希望提高钢铁材料的耐冲蚀性。本研究设计了一系列覆层配料和熔敷工艺，并对其进行了冲蚀试验，得出了有益的结论     

用履层法强化钢材表面的耐冲蚀性

冲蚀是材料的一种表面磨损失效形式，会给流体机构造成严重的损害，通过选材和热处理不能取得明显的防护效果，不过采用表面强化的手段，有希望提高钢铁材料的耐冲蚀性，本研究设计了一系列覆层配料和熔敷工艺，并对其进行了冲蚀试验，得出了有益的结论。     

防止碟阀的气蚀

碟阀通常用来调节气体和液体的流量,但要密切注意其噪声和气蚀问题。本文分析了碟阀气蚀的原因、计算方法及其防止方法。     

冲击形式产生的冲蚀、空蚀和腐蚀联合磨损试验研究

舰船等海洋运输装备在海水中行驶时,船体表面受到含沙海水的冲蚀磨损,舰船行驶速度变化引起的空蚀磨损,以及海水的腐蚀磨损,因此舰船表面材料的破坏形式是冲击式的冲蚀、空蚀和腐蚀联合磨损。为了研究联合磨损的影响因素,研制冲蚀、空蚀和腐蚀联合磨损试验台,并实验研究沙粒浓度、沙粒尺寸、含盐浓度以及冲蚀速度对45钢试件的联合磨损影响规律。实验结果表明:冲蚀、空蚀和腐蚀联合磨损程度强于冲蚀和空蚀交互磨损或单纯腐蚀磨损,在较低的沙粒浓度和较低的含盐浓度条件下,金属材料联合磨损质量损失与沙粒浓度、沙粒尺寸、含盐浓度和冲蚀速度均成正比关系。磨损面形貌分析表明:随着沙粒浓度、沙粒尺寸、含盐浓度、冲蚀速度的增加,试件表面的冲蚀沟和空蚀孔的磨痕深度和面积增大,而在人造海水中,试件表面不仅存在冲蚀沟和空蚀孔,还产生了腐蚀坑。     

滑动轴承中气蚀磨损现象研究现状评述

介绍了滑动轴承产生气蚀磨损现象的过程及传统上的通常解释方法，通过对国际上近20年来滑动轴承气蚀现象研究情况的分析总结，归纳了各种关于滑动轴承气蚀发生的机理研究、针对气蚀现象所产生的各种算法、针对空气蚀及蒸气蚀所进行的各种实验研究，介绍了主要的研究成果，指出存在的问题，并探讨了进一步开展研究的方向。     

电火花加工工件表面质量的改善

分析了影响电火花加工工件表面质量的相关因素，提出了改善电火花加工工件精度和表面质量的措施。     

挖掘机多路阀阀口冲蚀磨损研究

针对挖掘机多路阀阀口易发生冲蚀磨损导致性能下降及失效的问题,以回转联作为研究对象,建立了以DPM离散相模型和Edwards冲蚀模型为基础的计算模型,并通过Fluent软件模拟了不同流量、阀口开度和颗粒属性下的阀口冲蚀磨损情况,针对发生冲蚀磨损最严重的阀芯区域,分析并得到了冲蚀磨损分布和冲蚀磨损率随流量、阀口开度和颗粒属性的演化规律。结果表明：阀口的冲蚀磨损情况会随流量、阀口开度和颗粒属性的变化而规律变化,对于阀芯部位,磨损面积会随阀口开度变小而变小、随流量增大而增大;开度减小和流量的增加会引起阀芯冲蚀磨损率增大,其中冲蚀磨损率对阀口开度的变化较为敏感,在小开度情况下会出现磨损率的大梯度变化情况,而流量则对冲蚀磨损率影响较为平缓;当固体颗粒在油液中的质量一定时,颗粒直径的变化对阀芯冲蚀磨损率有较大影响。     

齿轮齿面电蚀机理初探

描述了齿轮齿面电蚀失效的微观形貌特征条形花样和云形花样。齿轮失效是复合放电电蚀和摩擦磨损共同作用的结果 ;复合放电电蚀分为非接触放电电蚀和接触放电电蚀 ;建立了单通道非接触放电电蚀模型、接触放电电蚀模型和复合放电电蚀模型 ;阐述了电蚀的原因、机理。     

水力机械抗汽蚀材料研究新进展

对抗汽蚀新材料的研究与应用现状进行了综述,包括形状记忆合金、加工硬化型合金（Ni3Al、Ti基合金）、金属涂层材料及非金属涂层材料等,并对未来抗汽蚀新材料的研究进行了展望.     

基于CFD数值模拟的异面三通管冲蚀磨损规律研究*

针对管道在输送过程中,由流体中固态颗粒产生的冲蚀磨损导致的失效问题,通过CFD-DPM模型开展关于不同流速、颗粒直径、含砂体积比和异面管夹角对异面三通冲蚀磨损性能影响的分析。结果表明：三管交汇处的弯面是管道主要发生冲蚀磨损的位置,水平两管弯头上侧管壁处是受损最为严重的部位;在流速2~10 m/s、含砂体积比1%~9%、异面管夹角90°~150°、颗粒直径0.1~0.5 mm时,管道的最大冲蚀率随着流速增大呈指数型增长,冲蚀面积明显扩张;低流速下,含砂体积比对最大冲蚀率影响较弱,高流速下,最大冲蚀率与含砂体积比呈线性正相关;异面管夹角的增大降低了管道对固体颗粒的流动约束性,其冲蚀率呈线性减小;最大冲蚀率随颗粒直径的增大整体呈现平缓上升的趋势,大颗粒产生的冲蚀破坏相比小颗粒更为集中一些。     

铸铁气蚀破坏机制

从铸铁基体组织，石墨形态，合金元素等方面探讨铸铁气蚀性能的影响因素，分析空化的力学冲击作用与气蚀时的材料受力情况，研究铸铁气蚀裂纹核的形成与扩展乃至导致铸铁气蚀破坏的过程，剖析球墨铸铁的气蚀特点。     

Investigation of laser and process parameters for Selective Laser Erosion

The process of Selective Laser Erosion (SLE) was investigated to study the effects of different process and laser parameters on the process outputs such as surface quality and erosion rate. The SLE process is a direct method to remove material in a layer-by-layer fashion due to high energy densities provided by the laser beam. In addition to its direct use as a subtractive manufacturing method, SLE may be used in combination with layer-additive techniques such as Selective Laser Melting (SLM). Such combination mainly makes sense when both processes can be performed with the same laser. However, one of the major problems involved in SLE process is the high number of the laser and process parameters (laser power, pulse frequency, scan speed, scan spacing, ambient atmosphere, etc.) and the complexity of the relations between them which has not yet been investigated completely.This paper presents an overview of the laser erosion process with nano-second Nd:YAG laser pulses and the results of several single-factor experiments that were carried out to determine the influence of the major parameters on the depth of erosion per layer and surface roughness. Additionally, the relations between the parameters are studied to investigate the interactions between them. The results from single-factor experiments showed that some relations were highly governed by the power intensity of the laser beam and also that cross interactions between the parameters play an important role on the output characteristics. The paper explains how multiple parameters (spot size, pulse frequency, scan speed, scan spacing) can be combined to define two indirectly controlled geometrical parameters, namely the scan and pulse overlap factors. Those two parameters allow calculating the number of hits of the laser beam on a same location on the workpiece possible which is the first step in physical modeling the topography of the surface left behind.