不同工艺制备镍基合金涂层的耐高温磨损性能

以商用Ni60合金粉为涂层材料,采用火焰重熔、等离子堆焊、中频感应重熔等3种工艺在45钢基体上制备镍基合金涂层,研究了其物相组成、显微组织、显微硬度和耐高温磨损性能。结果表明:制备的镍基合金涂层的孔隙率均较低;火焰重熔和中频感应重熔涂层中的硬质相主要为均匀分布的碳化物,但中频感应重熔涂层的晶粒较小,显微硬度较高;等离子堆焊涂层的晶粒粗大,硬质相以粗大的硼化物为主,且偏聚严重,显微硬度最低;中频感应重熔涂层的耐高温磨损性能最好,其磨损形式为黏着磨损和磨粒磨损,火焰重熔涂层的耐高温磨损性能稍差,其磨损形式主要为黏着磨损,等离子堆焊涂层的耐高温磨损性能最差,其磨损形式为黏着磨损和疲劳磨损。     

火焰喷焊和等离子堆焊制备Ni60及Ni60-WC涂层的组织与性能

采用火焰喷焊与等离子堆焊工艺分别制备了Ni60与Ni60-WC涂层,对比研究了两种涂层的显微组织、物相组成、硬度和耐磨性能。结果表明:Ni60与Ni60-WC喷焊层比相应堆焊层的内部缺陷多、孔隙率高;喷焊层硬度曲线波动大,堆焊层硬度分布均匀;喷焊层磨损表面粗糙,划痕较多,而堆焊层磨损表面平滑;WC颗粒的添加提高了喷焊层与堆焊层的硬度和耐磨性;火焰喷焊工艺下,WC颗粒的添加使得涂层孔隙率增大,WC颗粒发生一定的脱碳,而等离子堆焊工艺下WC颗粒的添加对涂层孔隙率影响不大,WC颗粒能较完整地保存在涂层内。     

基于重熔技术的热喷涂涂层质量调控与性能优化现状研究

总结了近年来各种重熔技术改善热喷涂涂层质量的研究进展,得到如下结论:激光重熔通过消除涂层中微裂纹、未熔颗粒等缺陷明显改善涂层的质量;感应重熔可以显著降低涂层的孔隙率,增强涂层的力学性能;钨极氩弧重熔可以更有效地提高涂层的耐磨耐蚀性,提升涂层综合性能;电子束重熔、火焰重熔等对涂层的微观组织、显微硬度、界面结合强度也有一定...     

高频感应熔涂NiCrBSi合金涂层的组织与性能研究

采用高频感应熔涂新工艺制备了N iCrBSi合金涂层,并与2种工艺(激光熔覆、氧乙炔喷焊)制得的涂层的性能进行了对比研究。结果表明,高频感应熔涂N iCrBSi合金涂层的表层硬度、耐磨性均优于激光熔覆涂层和氧乙炔喷焊涂层,而且高频感应熔涂涂层表面平整,后续加工量较少。     

等离子加工工艺选择与热锻模覆层的制备

采用等离子喷涂技术和喷焊技术,制备热锻模模膛表面耐热层,以W_6Mo_5Cr_4V_2高速钢为基体,用SiC含量为30%的Ni_(60)-SiC粉末,制备Ni基SiC涂层。通过正交试验选择出合理的加工工艺。主要对涂层进行了宏观形貌分析、显微组织分析和显微硬度测试,并对涂层进行热物性参数检测。结果表明,采用喷焊方法得到的涂层性能优于喷涂得到的涂层,热物性能够满足锻模的工作要求。     

纳米SiC含量对Fe/WC金属陶瓷涂层组织及性能的影响

在等离子喷涂Fe基WC涂层的表面预置不同厚度的纳米SiC粉末,通过激光重熔工艺制备出不同纳米SiC含量的涂层。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对重熔层的金相组织、微观形貌、相成分进行分析;利用显微硬度仪测试重熔层的表面和截面显微硬度;利用MMG-10型摩擦磨损试验机检测重熔层的耐磨性能。结果表明:随着纳米SiC含量的提高,重熔层的晶粒细化程度提高,孔隙的尺寸和数量降低,重熔层中CrSi_2、Cr_7C_3等硬质中间相增加,并且生成的新相(Fe_2Si、CrSi)也随之增多;涂层的显微硬度和耐磨性能也随着纳米SiC的增多而提高。     

[机械装备再制造]曲轴再制造耐磨熔覆层工艺参数优化

为了利用等离子喷焊技术对磨损曲轴进行再制造修复,采用正交试验优化等离子喷焊制备耐磨熔覆层的工艺参数。在45钢样件表面制备了Ni60耐磨熔覆层,研究了多因素作用下喷焊电流、喷焊速度和送粉流量对熔覆层显微硬度、磨损体积的影响规律;采用单因素试验对最优工艺参数下制备的熔覆层性能进行了验证与表征,并成功应用到磨损曲轴的再制造修复中。结果表明：在一定范围内,送粉流量是影响熔覆层显微硬度和磨损体积的最显著因素,且随着送粉流量的增加,熔覆层显微组织由柱状晶向树枝晶、等轴晶转变,组织性能得到改善,显微硬度和耐磨性也显著提升;最优工艺参数为喷焊电流100A,喷焊速度70mm/min,送粉流量22g/min;使用最优工艺参数再制造修复的曲轴主轴颈表面质量良好。     

曲轴再制造耐磨熔覆层工艺参数优化

为了利用等离子喷焊技术对磨损曲轴进行再制造修复,采用正交试验优化等离子喷焊制备耐磨熔覆层的工艺参数。在45钢样件表面制备了Ni60耐磨熔覆层,研究了多因素作用下喷焊电流、喷焊速度和送粉流量对熔覆层显微硬度、磨损体积的影响规律;采用单因素试验对最优工艺参数下制备的熔覆层性能进行了验证与表征,并成功应用到磨损曲轴的再制造修复中。结果表明:在一定范围内,送粉流量是影响熔覆层显微硬度和磨损体积的最显著因素,且随着送粉流量的增加,熔覆层显微组织由柱状晶向树枝晶、等轴晶转变,组织性能得到改善,显微硬度和耐磨性也显著提升;最优工艺参数为喷焊电流100A,喷焊速度70mm/min,送粉流量22g/min;使用最优工艺参数再制造修复的曲轴主轴颈表面质量良好。     

不同涂覆工艺对感应熔覆涂层性能的影响

主要研究了使用两种不同工艺制备的Ni45合金涂层的性能。采用热喷涂和冷涂的方式在Q235钢表面制备Ni45合金涂层,并利用真空运动式高频感应加热的方式进行熔覆。利用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度仪和电化学工作站分析了两种不同涂覆工艺制备的涂层的性能。结果表明:两种不同工艺制备的涂层与基体之间都形成了冶金结合,使用感应熔覆方式制备的涂层更致密,没有观察到明显的缺陷。感应重熔层(HFIR)的显微硬度低于感应熔覆层(HFIC),但二者相差很小。在3.5%Na Cl溶液中感应重熔层的耐腐蚀性弱于感应熔覆层,两种涂层的耐腐蚀性均好于Q235钢。     

钛材上火焰喷焊Ni-WC耐磨涂层的组织和性能

研究了在钛合金Ti-6Al-4V表面上采用火焰喷焊技术制备镍基碳化钨型自熔性合金涂层的可行性，利用SEM、XRD等手段分析了它的组织和性能。结果表明：采用火焰喷焊技术在钛合金表面上获得了功能梯度涂层，Ni-WC涂层为韧基体＋硬质相的耐磨组织，涂层和过渡层之间形成了韧性镍基合金层，在涂层、过渡层和基体之间形成了牢固的冶金结合，涂层的组织和显微硬度沿层深方向呈连续性和渐变性，喷焊表层中WC起到了主要的抗磨作用，涂层磨损失重仅为未喷焊钛合金的1／10。     

激光重熔扫描速度对Co基合金堆焊层组织及耐磨性的影响

采用表面堆焊方法在Q345钢基体上堆焊Co基合金层，对其进行表面激光重熔。研究两种不同激光重熔扫描速度对堆焊层组织及耐磨性的影响。结果表明，堆焊层经表面激光重熔后组织明显细化，随着激光扫描速度的提高，重熔堆焊层组织不仅更加细化、均匀致密，而且硬度更高、耐磨性更好。     

Wear behaviour of flame sprayed NiCrBSi coating remelted by flame or by laser

Flame spray coatings are widely used in industry because of low cost and process simplicity. However, high porosity and poor adherence to the substrate means that quality is poor, though it can nevertheless be improved by subjecting coatings to a remelting using a technique that usually involves an oxyacetylene flame. The study that follows is an attempt to evaluate a laser technique as an alternative to the more traditional flame remelting of flame spray layers, using grey cast iron (DIN GG30) as the substrate and a NiCrBSi alloy as the coating material. Coatings obtained by laser remelting exhibited a practically pore-free microstructure with good adherence to the substrate. The limited control of process parameters during flame remelting led in some cases to incomplete melting of the full thickness of the layers. Hardness of the remelted coatings was very similar in both cases, with values that were slightly lower than for flame-spray layers. The tribological behaviour of both coating types was then compared in dry sliding wear tests (block-on-ring tests) at various loads (30–100 N) and sliding speeds (0.65–2.62 m/s). Both coatings wear rates and wear rate coefficients k (mm³/Nm) were calculated. No significant differences in wear performance between the two coatings were found. A severe wear regime with adhesion as the principal component was observed at the higher test loads. The predominant wear mechanism at the lower test velocities was oxidation.     

高效能超音速等离子喷涂技术的研究与开发应用

根据“高效能、超音速”等离子喷涂枪的设计指导思想，对超音速等离子喷涂枪的枪体、水路、气路、阴阳极结构及送粉结构进行了全新设计，利用等离子体物理学、流体力学和工程热力学的理论设计了独特的单阳极Laval喷嘴。通过对该喷涂枪和制备的涂层性能测试研究表明，该喷涂枪实现了低功率（＜80kW）、小气体流量（＜6m^3/h)条件下的高效能超音速等离子喷涂，在有效喷涂距离内的粒子飞行速度达450m/s。喷枪的主要性能指标：焰流速度、粉末沉积效率、涂层与能耗比、电极的性价比均达到或超过了美国TAFA公司的PlazJet高能高速等离子喷涂枪。制造陶瓷涂层的结合强度、孔隙率、显微硬度等性能明显优于METCO.9M普通等离子喷，但运行成本仅为国外超音速PlazJet等离子喷涂的一半。高效能超音速等离子喷涂技术在工业、国防、航空的功能领域具有广阔的应用前景。     

造船(中钢板)焊接变形的自动火焰矫正工艺系统

焊接操作是造船生产最重要的作业形式之一,焊接变形是不可避免的,变形矫正就成为造船生产的重要工种。针对目前船舶变形矫正以手工经验操作为主的现状,开发了自动火焰矫正工艺系统,以船体建造过程中典型的三类构件的焊接变形为对象,用逻辑推理的方式生成手工火焰矫正的标准工艺方法,采用人工神经网络确定部分火焰矫正的工艺参数。实例操作获得了令人满意的变形矫正效果,证明该方法可有效地提高火焰矫正的效率与矫正质量的稳定性,并为实现火焰矫正的自动化提供了理论基础。     

某型航空发动机双联卡箍组件焊接自动化装备研究

随着先进制造技术的发展,实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已经成为必然趋势,采用焊接自动化装备已经成为焊接技术自动化的主要标志。焊接自动化装备因具有生产过程自动化、劳动生产率高、产品质量稳定、劳动强度小、可在有害环境中作业等特点,在各工业领域焊接生产过程中得到了日益广泛的应用。本文重点阐述了某航空发动机电缆双联卡箍组件焊接自动化装备方案设计及研究。     

激光重熔等离子喷涂复合润滑涂层的组织与性能研究

探索选取不同的激光重熔工艺,对NiCr合金基复合涂层以及ZrO2基复合涂层进行激光重熔处理,对重熔处理前后涂层的硬度、减摩性、耐磨性进行测试对比分析,并通过扫描电镜观察熔覆带形貌,对熔覆层的形成机理,偏聚区的形成作初步探讨。     

General aspects for tribological applications of hard particle coatings

Hard coatings, consisting of WC, TiC or Cr₃C₂ particles with a nickel or cobalt matrix were compared with conventional wear-resistant materials like hardened steel 100 Cr6, Ferro TiC P143, WC-Co hard metal and a widely used thermal spray layer NiCrBSi. The coating procedure was flame spraying and diffusion welding. Some layers were remelted using an electron beam to improve their microstructural properties, porosity and binding to the bulk material.

Wear tests were performed under different degrees of severity to qualify the resistance of the coating, using abrasive, sliding and impact test methods representing different wear mechanisms. It is shown that the benefit of the hard particle content depends on the acting loading situation. Under abrasive and sliding conditions the advantage of a high hardness level, i.e. a high concentration of hard phases, could be demonstrated. For impact loading, causing severe surface fatigue, homogeneous materials with high toughness, such as martensitic steels, are beneficial; followed by coatings with a high concentration of ductile matrix. In some cases, the weaknesses, such as brittleness and limited strength of binding to the bulk, could be improved by electron beam remelting.     

NiCrWRe合金粉末喷熔层的磨损机理

通过分析NiCrWRe合金粉末材料喷熔层的显微组织与磨损机理，结果表明：喷熔层中的析出相主要有碳化物和硼化物，起到弥散强化作用。这些硬质相弥散分布在较软的γ—Ni固溶体基体中，提高了涂层的整体硬度和抗磨性能；γ—Ni固溶体基体有一定的塑性给耐磨的硬质相提供良好的支持系统。喷熔层的磨损失重率只是高碳高铬铸铁的1／6倍，是ZGCr5Mo耐磨钢的1／11倍。     

自动化焊接设备在工程机械制造中的运用

现阶段,随着我国科技水平的不断提升,自动化技术更加成熟,自动化焊接设备随之出现,并实现了机械制造领域中的高效应用.将自动化焊接设备应用于工程机械制造中,能够更好的保障机械制造效率及质量,提升焊接工艺精度,助推工程机械制造业自动化发展.本文首先概述了自动化焊接设备的特点;其次分析了自动化焊接设备的应用优势;接着分析了自动...