汽轮机叶片冲蚀区的激光修复与强化

针对汽轮机叶片激光修复及强化后的组织和性能特点,进行了2Cr13叶片冲蚀区激光熔覆修复和合金强化的实验研究,并在实验完成后对叶片进行了取样,分析和测试了其显微组织、硬度、耐磨损以及耐汽蚀等性能.结果表明:激光修复层与基体结合紧密;修复层组织由(Fe,C,Cr)过饱和固溶体枝晶和枝晶间CrC组成,而合金强化层组织为(Fe,C,W,Cr)过饱和固溶体枝晶、网络状(Fe,C,W)共晶以及Fe3C、WC和W2C组成;修复层平均硬度为350 HV0.2,合金强化层平均硬度为800HV0.2;修复层和合金强化层的耐磨损性能比叶片基体分别提高了1倍和3倍以上.修复层和合金强化层的耐气蚀性能比基体分别提高了0.5倍和2倍以上.修复强化后的叶片性能优于新叶片,能较大地提高叶片的使用寿命.     

激光扫描速度对Ni/Cr3C2复合涂层的影响

研究了在不同的激光扫描速度下对45#钢表面进行Ni/Cr3C2激光熔覆处理,并对合金层组织、显微硬度和物相进行了分析.结果表明:激光扫描速度对Ni/Cr3C2合金层的组织和显微硬度有很大的影响.     

激光扫描速率对Ni／Cr3C2复合涂的影响

研究了在不同的激光扫描速度下对45^#钢表面进行Ni/Cr3C2激光熔覆,工对合金组织,显微硬度和物相进行了分析,结果表明,激光扫描度对Ni/Cr3C2合金层的组织和显微硬度有很大的影响。     

Stellite 6手工焊条电弧熔敷层的微观组织及高温力学性能

采用手工焊条电弧焊的方法制备了Stellite 6的熔敷层,并对熔敷层的微观组织、硬度和高温耐磨性进行了表征。结果表明:Stellite 6熔敷层以枝状晶生长为主,其微观组织由α-Co、共晶相及碳化物构成。熔敷层的最大硬度在外表面,约HV_3 650左右,熔敷层内部平均硬度约HV_3 500,并且外表面硬度随环境温度的升高而降低,在600℃~800℃范围内,硬度下降趋势减缓,范围在HV_3 530~520。高温摩擦系数基本稳定在0.6,但磨损量随温度的升高而明显增加,与硬度下降趋势一致。     

高C高Cr等离子弧堆焊层的微观组织及高温性能

通过光学显微镜、扫描电镜、摩擦计等实验设备的研究,对不同状态的采用等离子粉末堆焊得到的高C高Cr熔敷金属微观组织、成分、硬度、高温耐磨性能进行了表征。结果表明:高C高Cr堆焊层的微观组织由铁素体基体与M23C6、M12C、MC等类型的碳化物构成;堆焊层的硬度随测试温度的升高而降低,在600℃~800℃硬度下降幅度较大,仍能达到HV3550以上;700℃~800℃高温状态的摩擦系数经过10~20min磨合期后,基本稳定在0.6左右,700℃时效处理后,可以缩短磨合期。     

球墨铸铁的镍基合金激光熔敷试验

用千瓦级横流ＣＯ２激光器对球墨铸铁进行了镍基合金的激光熔敷试验，阐述了激光熔敷工艺，熔敷层组织结构及硬度特点，结果表明，球墨铸铁可以进行大面积、无裂纹的镍基合金激光熔敷。     

9Cr钢/Inconel 625镍基合金异种接头激光窄间隙焊接工艺研究

采用窄间隙激光填丝焊接技术实现了25mm厚度9Cr钢/Inconel 625镍基合金异种材料的连接,并对所获得的焊接接头组织和力学性能进行测试分析。结果表明:焊接接头在保持窄焊缝(宽度约4.5mm)条件下,有效避免了侧壁未熔合等缺陷,焊缝成形良好。焊接接头组织显示出典型的树枝晶形貌特征,其间距和生长方向受到焊接热循环的影响。硬度试验表明,9Cr钢一侧热影响区硬度达到450HV,高于Inconel 625镍基合金母材(205HV)、9Cr钢母材(215HV)及焊缝区(220HV)。焊接接头的室温抗拉强度为468MPa,断裂位置位于Inconel 625母材上。焊接接头焊缝区室温冲击功为68J,低于Inconel 625合金(105J),高于9Cr钢(49J)。本研究可为9Cr钢与镍基合金厚壁材料激光窄间隙焊接提供参考。     

电火花线切割对1Cr13钢叶根表面质量的影响

利用X射线表面残余应力仪对电火花线切割1Cr13钢叶根进行了表面残余应力测试,使用金相显微镜、扫描电镜分析了叶根表层金相组织的变化,并观察了表面的组织形貌,利用维氏显微硬度计对表层特征区域和心部的硬度进行了对比分析,用能谱仪对表面特征区域进行了物相的定性分析.试验结果表明,电火花线切割使1Cr13钢叶根表层形成了凝固层、淬火层和回火层,并在叶根表面引入了较大的残余拉应力;表面凝固层存在气孔、显微疏松等缺陷,并分布了较多由熔滴凝固而成的球状和椭球状的颗粒,Cr含量在该颗粒和皱褶中的含量稍低于凹坑处;淬火层的马氏体板条细小,且碳化物含量很少;回火层的硬度与基体相近.     

激光固溶17-4PH的机理与性能研究

采用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度仪和能量色散谱仪(EDS)分别对经激光固溶处理后的17-4PH材料强化层的显微组织、显微硬度及元素含量进行了分析.结果表明:激光固溶时效后,17-4PH材料的表层平均显微硬度比基体提高了约40%,接近420 HV0.2;表层存在高密度的位错马氏体组织,且马氏体组织中含有Cr、Ni及Cu等合金元素;激光固溶层的耐磨损性能及抗气蚀性能都有一定程度的提高.根据阿伦尼乌斯定律以及菲克第二定律分析了激光固溶的机理,证明:Cu在激光作用下可以在短时间内完全溶入奥氏体,完成固溶过程.     

汽轮机末级叶片激光熔覆的研究

以Nb、Ti、Si合金粉末(at%61:21:18)为原料,在汽轮机末级叶片材料Ti-6Al-4V(TC4)合金表面进行激光熔覆,应用OM、XRD、SEM、EDS和EMPA等方法分析了涂层的显微组织,测试了涂层的显微硬度。结果表明:激光熔覆涂层的组织是在共晶连续固溶体(Nb,Ti)ss弥散分布着Nb3Si和Ti5Si3颗粒,涂层的显微硬度在HV960-1000之间,比基体合金提高了近3倍。     

发动机曲轴的激光冲击复合处理工艺研究

介绍了激光冲击强化和修复曲轴的新方法,并与其它曲轴处理方法进行了比较。实践表明选择合适的工艺参数,可在零件表面得到搭接均匀,表面硬度大于600 HV和厚度达到1．0 mm的硬化层,冲击区表层残余应力达到-495 MPa,而绝对磨损体积下降了133％以上。对磨损曲轴,可以先采用激光熔覆处理,然后对修补区进行激光冲击处理。激光冲击强化复合处理具有表面硬度高、零件变形小和不影响曲轴轴心部性能等优点,可以使性能超过无损伤曲轴,能实现曲轴的再循环利用,大幅度降低了生产成本。     

叶片激光三维熔覆与钎焊合金片工艺质量的比较研究

为克服钎焊合金片与基体结合不牢固的缺点,采用半导体激光器在汽轮机叶片进汽边熔覆专用钴基合金.对比了激光熔覆和钎焊合金片叶片的断面组织结构、显微硬度分布以及激光熔覆层和钎焊Stellite合金片与基体之间的结合强度.结果表明:激光熔覆层与基体呈冶金结合,在拉伸试验中结合区没有断开,其平均抗拉强度达699 MPa,熔覆层组织均匀无缺陷,从熔覆层到基体硬度呈阶梯式分布;而钎焊试样钎焊层有气孔,厚薄不均匀,从合金片到基体硬度差异较大,拉伸试样最小抗拉强度仅为206MPa;激光熔覆层与叶片基体的结合强度至少为钎焊Stellite合金片工艺的3倍以上.     

激光表面熔凝处理对30Cr2Ni4MoV转子钢高温水腐蚀性能的影响

进行了三种强度级别的30Cr2Ni4MoV钢的激光表面熔凝处理,用电化学极化曲线和高温应力腐蚀试验考察了其耐腐蚀性能。研究表明:激光熔凝处理后在30Cr2Ni4MoV表面形成了约10~20μm的致密马氏体硬化层和压应力状态,基材状态对激光熔凝硬化层的性能无明显影响,但激光功率增大会导致表面熔凝层硬度水平降低;激光表面熔凝处理使腐蚀电位左移,腐蚀电流密度减小,抗腐蚀性能明显增强。     

1Cr11MoNiW1VNbN不锈钢硼砂盐浴渗铬性能研究

文章通过硼砂熔盐对1Cr11MoNiW1VNbN不锈钢进行盐浴渗铬处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和显微硬度计对1Cr11MoNiW1VNbN不锈钢盐浴渗铬后渗层的深度、组织结构以及硬度进行分析,利用摩擦磨损试验、高温长时氧化试验和电化学等方法测试渗铬层的摩擦性能、高温抗氧化性能以及耐蚀性能。结果表明,1Cr11MoNiW1VNbN不锈钢经硼砂盐浴1 035℃×3 h渗铬处理后,获得最外层白亮层Cr_(23)C_6,约3μm,局部次外层产生Fe-Cr固溶体,局部渗层总厚度达10μm。白亮层硬度达1 690 HV。结果还表明渗层的存在提高了材料的摩擦磨损性能、高温抗氧化性能以及耐蚀性能,可提高1Cr11MoNiW1VNbN材料螺栓抗咬死性能。     

T91与12Cr1MoVG异种钢焊接接头的硬度分析

采用自动钨极氩弧焊对12Cr1MoVG与T91异种钢进行焊接,研究在不同工艺实验条件下对异种钢焊接接头硬度的影响。研究结果表明,在不同工艺实验条件下,异种钢的焊接接头焊缝形貌基本一致,焊缝呈现倒梯形上下2层结构。经历热处理后的异种钢焊缝中心的硬度HV约为250,而未经历热处理的异种钢焊缝中心的硬度HV约为300,最高HV达到390,且异种钢焊接接头硬度靠近T91一侧硬度呈现突变上升。     

注聚泵阀材料的激光熔覆强化

本文利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）及销环式磨损试验等研究了在2Cr13马氏体不锈钢注聚泵阀材料上激光熔覆i合金熔覆层的熔覆处理工艺对涂层组织和耐干滑动摩擦损性能的影响,Ni合金熔覆层由γ-Ni,Ni3B,CrB,M7C3和γ-（Ni,Fe)相组成,硬质硼化物,碳化物相的存在提高了涂层硬度,而涂层碍度最大值对应于最佳的激光扫描速度,激光熔覆Ni合金涂层可明显改善2Gr13不锈钢基材在干滑动摩擦磨损条件下的耐磨性能。     

垃圾焚烧炉用热电偶保护套管Al(Fe,Ni)系金属间化合物涂层的制备与性能研究

针对垃圾焚烧炉用热电偶保护套管的腐蚀与防护问题开展研究,采用电弧喷涂Al+高温扩散的方法在1Cr18Ni9Ti基体上制备了层状分布的Al(Fe, Ni)系金属间化合物涂层,外层为Al₇₅Ni₁₀Fe₁₅金属间化合物相,Fe、Ni、Cr元素固溶置换形成了Al₃M型富铝相,内侧是均匀致密的Al(Fe, Ni)型金属间化合物单相层,呈柱状晶形态。该金属间化合物单相层平均显微硬度达到了836.1 HV0.1,在900℃下表现出了良好的抗盐腐蚀性能。     

2Cr12MoV钢自锁式末叶片进汽边高频淬硬工艺试验

本文就2Cr12MoV钢自锁式叶片进汽边高频淬硬的工艺方法、主要工艺参数、工装设计、淬硬处理对振动疲劳强度影响、淬硬层金相组织、热影响区的硬度分布等方面进行了试验分析。试验结果表明：2Cr12MoV钢叶片进汽边经高频淬硬后，有效地提高了叶片水蚀区的硬度；淬硬后的振动疲劳强度非但没有下降，且略有提高，说明叶片局部淬硬不会损害叶片本身的疲劳强度。结果证明，末叶片应用高频淬硬防水蚀淬硬工艺是有效和可靠的。     

Cr2O3对微晶玻璃析晶行为的影响

利用DTA,SEM和XRD分析方法研究了Cr2O3对微晶玻璃析晶行为的影响.随着Cr2O3含量的增加,玻璃转变温度和析晶峰温度变化较小;微晶玻璃的主晶相没有变化,为透辉石,当Cr2O3质量分数为0.2%～0.4%时微晶玻璃析出次晶相硅灰石;微晶玻璃的晶体都为枝晶,当Cr2O3质量分数为0.2%时析出的晶体尺寸最小,分布最致密;微晶玻璃的弯曲强度先增大后减小,当Cr2O3质量分数为0.2%时达到最大为80 MPa.     

钢的渗碳硬化层有效深度的测量和检验

1 应用范围 本标准规定了钢的有效层深度的定义和这一深度的测量方法。 适用于 1）渗层深度大于0.3mm的渗碳层和碳氮共渗层; 2）零件经热处理达到最终硬度时,距零件表面3倍有效层深度处的硬度小于HV450。 如果不能满足上述条件,有效层深度应由专门的协议加以规定。 如果距钢零件表面3倍有效层深处的硬度大于HV450,本标准仍可适用,可以规定一个大于HV550的界限硬度值-以25单位的级数增加-为有效层深度的判据。 2 定义 有效层深度（渗碳硬化层）:表面至具有维氏硬度HV550这一层之间的距离。测量时的加载重量为9.807牛顿。