金刚石钎涂技术在过流部件上的应用研究

过流部件在服役过程中常因表面磨损而失效,与传统耐磨处理方法相比,采用金刚石钎涂技术处理后的过流部件使用寿命显著提高.采用钎涂技术分别制备NiCrBSi、NiCrBSi/WC、NiCrBSi/金刚石耐磨钎涂层,涂层与基体冶金结合良好,NiCrBSi涂层生成碳化铬、硼化铬、硼化镍等强化相,NiCrBSi/WC涂层中WC颗粒的分布密度由涂层表面至底部逐渐增大,NiCrBSi/金刚石涂层中金刚石颗粒均匀弥散分布;在相同磨损试验条件下,NiCrBSi/金刚石涂层失重约为NiCrBSi涂层的1/5、NiCrBSi/WC涂层的1/3,这表明NiCrBSi/金刚石涂层具有优异的耐磨性.将金刚石钎涂技术在农机触土部件旋耕刀、螺旋输送机叶片上进行工程应用,经现场试验验证,金刚石钎涂旋耕刀和金刚石钎涂螺旋叶片的耐磨性及使用寿命得到了大幅提高.为金刚石钎涂技术将来在其他过流部件上的应用与推广提供了理论参考和实践经验.     

感应钎涂工艺在旋耕刀上的应用研究

针对旋耕刀寿命短、更换勤的技术难题,开展旋耕刀耐磨强化工艺研究。分别采用等离子熔覆和感应钎涂工艺在65Mn钢上制备了35%WC涂层,结果表明,感应钎涂35%WC涂层的耐磨性比等离子熔覆35%WC涂层高1.5倍,硬质颗粒在其中分布更加均匀,烧损更少。在此研究基础上开发了感应钎涂金刚石涂层,其耐磨性较感应钎涂35%WC涂层提高5倍以上。对旋耕刀感应钎涂金刚石涂层的钎涂时间进行了优化,发现钎涂时间为25 s时,涂层成形性好,旋耕刀体变形小,田间试验验证其使用寿命较原始旋耕刀提高了4倍以上。将感应钎涂金刚石技术推广应用至犁尖、粉碎刀等农机刀具,使用寿命普遍提升3倍以上;应用至刮板输送机中部槽、输送绞龙等工程机械过流部件,可显著减少磨损,降低能源消耗。     

真空钎涂制备金属基陶瓷复合涂层研究

为了解决金属材料表面的耐磨问题,以镍基自熔合金BNi2为粘结相,WC-12Co为增强相,采用真空钎涂工艺,在316L不锈钢表面制备了金属基陶瓷复合涂层。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱EDS分析了金属基陶瓷涂层的组织结构。同时采用显微硬度计测试了涂层的显微硬度分布。结果表明:金属基陶瓷涂层由Cr_(23)C_6,WC,Ni基固溶体FeNi,Ni_(2.9)Cr_(0.7)Fe_(0.36),Co组成;WC与Ni,Cr发生冶金扩散作用;涂层与基体达到冶金结合;涂层硬度呈梯度分布,最高硬度HV1 343.1,是基体的6.7倍。     

土壤耕作部件耐磨减阻处理的研究现状

综述了提高土壤耕作部件耐磨性的多种方法。利用表面处理工程技术,例如堆焊技术、涂覆耐磨材料、热喷涂技术,可以在普通基材制成的零部件表面形成一层耐磨层,磨损时能有效保护零部件,从而使零部件具有良好耐磨性。由于表面涂层的可重复性,利用表面处理工程技术还可以修复磨损不严重的触土部件,提高产品利用率,减少钢铁资源损失。激光表面强化处理与高能离子注渗两种方法可以改变农机触土部件的晶体结构,从而提高产品耐磨性。自然界中的生物经过多年进化,能很好地适应自然环境,以生物体的轮廓结构为模型,依据仿生学理论研制的仿生部件可以有效降低土壤粘附率,达到减粘降阻的效果,进而减小零部件的磨损量,间接提高产品的耐磨性能。通过对海豹、鲨鱼等生物表面的研究发现,非光滑表面比光滑表面具有更好的减粘降阻效果,将零部件表面处理成非光滑表面能大大提高零件的耐磨性能。     

田间触土部件用60Si2Mn钢激光熔敷硬质相增强耐磨层的组织性能

设计了3种不同成分(I、Ⅱ、Ⅲ)的高耐磨粉末材料,利用激光熔敷对犁铧用60Si2Mn钢进行了表面强化,结合淬火和回火来调控硬质相的形貌分布特点,提高入土工作部件的耐磨性能。结果表明,淬火态熔敷层中主要析出相包括VC碳化物、晶界富Fe和Cr网状碳化物和Fe₂O₃颗粒。500℃高温回火后,微观组织以回火马氏体和碳化物为主。XRD物相分析证明熔敷层中存在VC、MoC、Cr₃C₂等多种碳化物。成分Ⅲ的熔敷层具有最高的硬度值;回火试样的磨损率全部高于淬火试样,且回火态成分Ⅱ的熔敷层的磨损率最低。不同熔敷层的磨损机制包括磨粒磨损和氧化磨损。     

钎涂金刚石在盾构刀具再制造中的应用

采用感应钎焊的方法,在堆焊层上制备金刚石耐磨复合涂层。对涂层进行磨粒磨损实验,并通过体视显微镜、扫描电镜、能谱分析和磨损质量损失表征钎涂界面的组织和磨痕特征。结果表明:金刚石复合涂层形成良好,金刚石弥散分布在复合涂层中,钎料与堆焊层之间形成了约5 μm的钎焊反应界面,并实现良好的冶金结合;在相同磨损实验条件下,堆焊层的质量损失为0.601 2 g,钎涂金刚石再制造试件的质量损失为0.087 1 g,约为堆焊层的14.5%。      

复合材料在航空部件上的应用

复合材料特别是碳纤维复合材料具有优良的强度特性，而且重量轻，正在担负起航空领域先进材料的作用。以攻关为中心正在进行应用研究，日本也正在进行此项工作。以下概述日本富士重工业公司航空宇宙事业部试制复合材料部件的状况。 民用客机复合材料部件 20世纪80年代初试制了波音767的主脚轮固定板，并投入了实际生产和销售，这对复合材料制造工艺技术、所用装备的整合起了很大作用。采用碳纤维和白坚木纤维混合的方法，用非金属纤维蜂窝夹层结构芯材制造了尺寸为4m的大型二维结构部件，拉开了复合材料适用民用客机的序幕，到1994年在波音…     

我国增材制造技术的应用方向及未来发展趋势

在"2018中国增材制造产业高峰论坛"上,中国工程院院士卢秉恒以"我国增材制造技术发展趋势及应用"为主题发表了演讲,详细阐述了我国增材制造技术的应用方向及未来发展趋势,同时也指出了我国增材制造技术发展中面临的挑战。     

热喷涂技术在修复失效轧辊上的应用

论述了热喷涂技术在修复失效轧辊上的应用,采用氧乙炔火焰喷涂粉末工艺,成功地在轧辊辊颈(合金钢)基体上喷涂耐磨涂层,使其达到致密、牢固、均匀、耐磨,增强使用寿命。     

单晶高温合金真空钎涂MCrAlY-Cr_3C_2涂层的研究北大核心

为了提高单晶高温合金的高温耐磨抗氧化涂层,采用真空钎涂工艺制备了MCrAlY-Cr_3C_2复合涂层,并采用OM,SEM,XRD,EDS,EPMA和显微硬度试验等手段对涂层的组织、成分和硬度进行分析。结果表明,涂层主要由γ+γ',Cr_7C_3,Cr_(23)C_6,Ni_3Si和Cr_3Si组成,由于界面互扩散,界面上生成了含Mo,W的硅化物,且单晶基体的二次反应区中析出了各种形态的富Ta,Ti的碳化物。涂层中由于添加了碳化物强化相,显微硬度比单晶基体提高了近3倍,但分布不均匀;涂层与基体界面处由于固溶强化效果减弱,析出的硬脆相对硬度影响不大,因此硬度提升不够明显。     

气态钎剂在汽车驾驶室钎焊上的应用

采用BF401L气态钎剂配合BCu62zn钎料钎焊汽车驾驶室,简化了生产工序,改善了工艺条件,提高了工效及生产能力。     

电弧熔丝增材制造综述：物理过程、研究现状、应用情况及发展趋势

介绍了电弧熔丝增材制造(Wire arc additive manufacturing , WAAM)的工艺特点、系统组成和增材制造中发生的物理过程。重点从电弧增材装备系统研发、过程检测与控制、微观组织性能和缺陷、成形工艺与参数分析等四个方面论述了WAAM研究现状。当前研究热点是考察形成件微观组织和力学性能,分析成形件中的残余应力、变形、孔隙、开裂和分层等缺陷问题。另一个研究热点是针对不同的材料体系和不同的焊接工艺,考察影响成形件精度和表面形貌的关键因素。论文对于WAAM国内外的应用情况也作了简要介绍。综述发现,WAAM基础研究较为薄弱,特别是传热传质机理十分缺乏,亟需准确系统的理论和模拟研究促进该技术的发展,为WAAM提供精细化指导。     

电弧熔丝增材制造综述：物理过程、研究现状、应用情况及发展趋势

介绍了电弧熔丝增材制造(Wire arc additive manufacturing, WAAM)的工艺特点、系统组成和增材制造中发生的物理过程。重点从电弧增材装备系统研发、过程检测与控制、微观组织性能和缺陷、成形工艺与参数分析等四个方面论述了WAAM研究现状。当前研究热点是考察形成件微观组织和力学性能,分析成形件中的残余应力、变形、孔隙、开裂和分层等缺陷问题。另一个研究热点是针对不同的材料体系和不同的焊接工艺,考察影响成形件精度和表面形貌的关键因素。论文对于WAAM国内外的应用情况也作了简要介绍。综述发现,WAAM基础研究较为薄弱,特别是传热传质机理十分缺乏,亟需准确系统的理论和模拟研究促进该技术的发展,为WAAM提供精细化指导。     

铜基钎料的研究进展及应用

随着钎焊技术的发展,各种合金钎料也应运而生.与银基钎料相比,铜基钎料具有强度高、成本较低、钎焊性能好、硬度适中、钎焊接头性能好、钎料流动性较好等优点,可以广泛应用于航空航天、机械制造、能源及石化工业等领域,满足了绿色环保要求并增加经济效益,受到国内外学者和研究人员的高度重视.但铜的熔化温度过高,通常采用合金化手段即添加...     

弧焊机器人在工业锅炉部件上的应用

通过弧焊机器人(CO_2/MAG)在锅炉部件上的试用,充分体现了机器人的工作特点,证明了其可行性,为锅炉行业发展弧焊机器人做了基础性工作。     

冷喷涂制备金属涂层及其在增材制造应用中的研究进展

冷喷涂由于具有粉末加热温度低、涂层中氧含量及孔隙率较常规热喷涂涂层显著降低等特点,而广泛应用于制备各种类型的涂层或块体材料。近年来,冷喷涂设备及工艺的改善使其在增材制造和零件修复方面也具有极大的应用前景。综述了冷喷涂制备高性能软质相金属和硬质相金属/非金属涂层的研究进展,重点围绕原始颗粒结构、冷喷涂工艺参数、添加第二相和后处理手段对涂层制备及性能优化的效果进行总结,并对冷喷涂制备复合涂层的结合机理进行了阐述,包括软质相颗粒形成单一涂层和添加硬质相颗粒复合涂层的结合机理,且涂层中颗粒之间的结合主要为机械结合、物理结合、冶金结合和化学结合中的一种或多种结合形式。同时,介绍了冷喷涂技术在增材制造领域和零件修复方面的研究进展和存在的问题。最后,分析总结了冷喷涂的应用前景和存在的问题。     

堆焊技术发展及应用综述

堆焊技术作为制造和再制造的重要技术手段,被广泛应用于装备零件的制造或修复再制造,尤其是通过高质量翻新、延寿等技术手段,大幅削减制造新件带来的资源能源消耗和碳排放。综述了目前电弧堆焊中耐磨堆焊材料和设备发展现状、等离子堆焊及激光熔覆堆焊典型工程应用,简述了采用电弧增材作为数字化堆焊技术的大型构件制造及不规则区域修复再制造的研究发展及典型应用。此外,讨论了堆焊行业技术发展对高端堆焊材料、堆焊全周期理论研究和控制系统集成化的需求,为堆焊技术的研究技术改进和应用提供一定的参考。     

特种加工技术在再制造领域中的应用与发展

特种加工技术能完成许多传统加工技术无法完成的加工任务,近年来越来越多地被应用于再制造领域。再制造是指对废旧的零部件进行再加工,以达到弥补缺陷、再次使用的目的,该技术有利于降低制造成本、缩短制造周期、节约资源。本文首先对再制造的工艺流程进行简介,再分别介绍磁力研磨技术、焊接技术、热喷涂技术、激光熔覆技术等特种加工技术的特点及其在再制造领域的应用,最后对再制造技术的发展进行初步展望。      

金属材料增材制造技术在航天领域的应用前景分析

增材制造技术具有无需模具、加工周期短、成形构件力学性能优良、使用材料范围广等特点,特别适合于多品种、小批量、周期短、研制阶段设计更迭频繁的航天产品制造。结合金属材料增材制造技术的特点,对该技术在航天领域的应用进行了分析。     

电弧增材及镁合金WAAM成形技术发展及应用

进入21世纪,金属材料成形技术正在发生巨大变革.电弧增材制造技术,因具有加工速度快、材料利用率高、成本低等优点,被尝试用于加工各种重要零部件.目前,以熔化极气体保护焊(GMAW)、钨极惰性气体保护焊(GTAW)、等离子电弧焊(PAW)为主,同时结合机器人、计算机仿真模拟、剖分算法、路径规划、工艺参数优化、后处理及组织与...