刮板输送机中部槽等高子弧增材层的组织和耐磨性

采用双丝GMAW进行了50 mm厚NM450与ZG30SiMn异种钢材的窄间隙焊接。在模拟窄间隙坡口内进行了焊丝角度与焊接模式的探索,发现当焊丝夹角为6°、2个焊机的焊接模式均为恒压时,能够得到成形良好、无宏观缺陷的焊接接头。在进行厚板焊接时,2个电弧能够在侧壁稳定燃烧,并且熔体能够充分流动并润湿侧壁使得焊缝呈凹面形态。由于2根焊丝之间呈一定角度,侧壁未熔合缺陷得到有效抑制,并且在未预热的条件下也未出现宏观裂纹。焊缝组织主要为大量针状铁素体与少量块状铁素体,盖面层存在有较多的块状铁素体,而且块体比较大,而打底层与填充层块状铁素体数量较少,而且块体比较小,这也导致打底层焊缝的显微硬度大于填充层焊缝的显微硬度大于盖面层焊缝的显微硬度。

     

刮板输送机中部槽等高子弧增材层的组织和耐磨性

采用等离子弧增材修复技术在K360耐磨钢表面制备了铁基合金耐磨层,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对耐磨层的物相和组织进行了观察和分析,使用显微维氏硬度计和磨粒磨损试验机测试了耐磨层和基体的硬度和耐磨性。研究结果表明,耐磨层的表面与基体的界面无裂纹、气孔等缺陷产生,耐磨层与基体之间结合良好;耐磨层的平均硬度为535. 5 HV0. 3,基体的平均硬度为284. 2 HV0. 3,耐磨层的硬度显著高于基体的硬度,相同条件下耐磨层和基体的相对耐磨性为1. 56,耐磨层的耐磨粒磨损性能较基体显著提高;耐磨层主要由马氏体和碳化物组成,M_7C_3(M=Fe,Cr),M_(23)C_6,Mo_2C和Fe_2MoC等碳化物主要存在于晶界,是耐磨层具有较高硬度和良好耐磨性的主要原因之一。     

输送机中部槽的粉末等离子弧喷焊

我厂生产的17型单链刮板输送机,其中部槽的中板很容易被链条磨穿。为提高中部槽的使用寿命,对中部槽的最薄弱处——中板端头链道处进行了粉末等离子弧喷焊。 1、喷焊材料高铬铸铁粉末,牌号314,粒度40～160目/吋,化学成分(%):C1.76、Cr30.01、     

等离子弧增材制造设备与其工艺研究

电弧增材制造克服了以激光、电子束做热源的增材制造设备造价和运行成本高的问题,成为金属增材制造技术的研究热点和重要发展方向。根据等离子弧的特点,设计了以等离子弧为热源的增材制造设备,并利用其研究了等离子弧增材制造工艺,包括送丝角度、成型速度、焊接电流等对零件成型的影响。     

丝材微束等离子弧增材制造工艺研究

为了提高等离子弧增材制造零件尺寸精度,采用控制变量法研究了焊接电流、焊接速度2个主要工艺参数对焊道成形尺寸及质量的影响,其他参数均设定在一个固定合适的水平。结果表明:不锈钢丝材等离子弧单层单道堆焊中,存在一个4区成形参数窗口;焊接速度在1～5.5 mm/s范围内变化时,堆积层宽度与堆积层高度均逐渐减小,但曲线斜率变化两者表现出相反的敏感性;定送丝速度堆积,每个电流水平下的堆积层宽度与堆积层高度之积近似相等,且堆积层宽度与堆积层髙度之间存在反比关系。     

刮板输送机中部槽再制造技术研究现状

再制造技术的发展在降低再制造成本的同时对节能节材及设备的修复有着显著的经济效益和现实意义。研究煤矿开采所用运输设备刮板运输机的中部槽磨损问题,综述堆焊、等离子熔覆、激光熔覆和热喷涂等再制造技术在中部槽上应用取得的进展,从耐磨材料、工艺和设备三个方面分析总结目前的研究成果,对中部槽的再制造修复利用具有一定的指导意义。     

刮板输送机中部槽大面积耐磨花纹的堆焊

采用新研制的碳化硼药皮耐磨堆焊焊条，按照一定尺寸的人字形花纹图案，采取合理的堆焊工艺措施，在矿用刮板输送机的中部槽中板表面堆焊一层耐磨合金层，在不改变中部槽材质与制造工艺的前提下，加强中板强度，从而大幅度提高中部槽的使用寿命。多年的使用实践证明，采用该工艺堆焊的７６４型中部槽，过煤量可由原来的５０万吨提高到２００～２５０万吨，使用寿命提高３倍以上，且不增加运输机的运动阻力及刮板与链条的磨损。     

电站设备转子轴颈等离子弧增材修复的组织与性能

针对电站设备转子轴颈的现场修复要求,采用微束等离子熔覆技术,在20Cr2NiMo材料表面实现了不预热单层多道增材熔覆316L合金,分析了熔覆层与热影响区的组织、硬度、化学成分和力学性能. 结果表明,熔覆层与基材完全冶金结合,熔覆层与热影响区无裂纹等缺陷;316L熔覆层组织为奥氏体 + δ铁素体,一次热影响区可分为脱碳区、粗晶区、细晶区、混晶区,且粗晶区因二次热循环而粗化、细化与软化. 316L熔覆层硬度与基材相差小,一次粗晶区硬度最高,但二次粗晶区硬度在476 HV0.3以下,热影响区宽度约为2.5 mm;热影响区抗剪强度高于基材,但基材塑性更好.     

等离子弧增材交织结构的组织与力学性能

采用等离子弧增材贝氏体钢-316L不锈钢异种金属交织构件，该结构件整体无缺陷，成形良好，有良好的综合力学性能，突破了传统材料的“强-韧”性矛盾。通过显微组织观察和力学性能测试，研究了交织金属不同成分比例对交织结构力学性能的影响。结果表明，结构件在贝氏体钢区域的组织为板条状贝氏体和残余奥氏体，不锈钢区域主要为奥氏体和铁素体，交织部分存在重熔区，重熔区晶粒细小，其中贝氏体钢部分组织为粒状贝氏体和薄膜状的残余奥氏体，不锈钢部分组织主要为等轴晶。拉伸和冲击试验表明，随着不锈钢含量的增加，结构件的抗拉强度下降，其冲击性能上升，当不锈钢含量比较低时，其抗拉强度达到1 200 MPa以上，断后伸长率为9.5%，平均冲击吸收能量为159.25 J/cm2，具有良好的强韧性，冲击断口为韧性断裂。     

刮板输送机中部槽中板Fe-05耐磨合金粉块碳弧堆焊技术鉴定会在哈召开

1983年7月30～8月1日在哈尔滨市,由煤炭部制造局,机械工业部机械研究院共同主持,对哈尔滨焊接研究所和张家口煤矿机械厂共同研制的“刮板输送机中部槽中板Fe-05耐磨合金粉块碳弧堆焊”进行了鉴定。参加会议的有21个单位,41名代表。会议进行了文件审查,现场测试,并经充分讨论后,一致认为Fe-05耐磨合金粉块是国     

不锈钢旁路热丝等离子弧增材制造接头特性分析

以旁路热丝等离子弧增材方法为技术手段,开展304不锈钢电弧增材制造工艺试验,分析了工艺参数对增材成形的影响,并对沉积层的组织特征与力学性能进行了研究.结果表明,随着热丝电流的增加,流经工件的电流随之降低,电弧增材的沉积效率大幅提高,材料在反复快速加热后,得到充分的淬水和回火,沉积层内部存在大量奥氏体组织,接头硬度有所提高.拉伸试验结果表明,沉积态材料的平均抗拉强度为537.2 MPa,断面收缩率为59.4%,断后伸长率为33.8%,断裂形式为韧性断裂,可满足不锈钢增材制造的质量要求.     

等离子弧增材低碳贝氏体钢组织与性能分析

采用等离子弧增材工艺制备了成形良好的贝氏体钢构件,研究了其力学性能和微观组织.结果表明,增材构件的微观组织主要由板条状贝氏体、粒状贝氏体和少量奥氏体组成.增材构件组织和力学性能存在局部差异：顶部组织晶粒比较粗大,主要由板条状贝氏体和奥氏体组成,显微硬度平均值约为365 HV;底部区域组织晶粒比较细小,多为粒状贝氏体,显微硬度平均值约为384 HV;构件整体平均冲击韧性为145 J/cm²,平均拉伸强度和断后伸长率分别可以达到955 MPa和11.7%,其中x方向的拉伸强度为945 MPa,略小于y方向的抗拉强度(963 MPa)和z方向的抗拉强度(958 MPa),说明构件抗拉强度不存在明显的各向异性,断口为韧性断裂.     

不同工艺参数对等离子弧增材制造镍基高温合金组织的影响

为研究不同工艺参数对等离子弧增材制造镍基高温合金组织的影响,以脉冲等离子弧为热源、Inconel 718合金为成型材料,采用单一变量法分别研究了峰值电流、脉冲频率、焊接速度对成型层组织的影响。主要以光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析等手段,从温度梯度、结晶速率的角度去考察不同工艺参数对组织形貌、大小和成分等影响规律。结果表明,随着峰值电流的增加,组织由细长的柱状枝晶转变为粗大的胞状枝晶,Laves相析出量增大;相反,随着焊接速度的增大,组织发生细化;脉冲频率过大或过小均能导致组织粗化。     

槽形表面镀铬层等离子弧强化工艺规划

采用等离子弧对槽形表面结构进行强化处理,并进行了工艺规划.分别制定了阴线,阳线,倒转侧面以及一些特殊位置的机器人行进轨迹、姿态和倾斜角度.阳线部分采用摆幅为1.0mm的摆焊;阴线部分采用三道强化,焊枪上部向外侧倾斜约15°,并且将两条焊道搭接量控制在0.5mm左右;对倒转侧面强化时焊枪在垂直方向倾斜30°～40°,电弧中心交于倒转侧面底部距阴线约0.5mm,以上工艺可取得最佳强化效果.为提高整体镀铬层强化效果,应尽量避免阳线与倒转侧、倒转侧与阴线交接区域的过加热.     

等离子弧增材制造双金属交织结构微观组织及力学性能

以18Ni高强钢和高氮奥氏体不锈钢为丝材,采用等离子弧增材制造高强钢-高氮钢双金属交织结构,通过对高强钢-高氮钢双金属交织结构的微观组织观察、显微硬度及抗拉强度等力学性能试验研究了双金属交织结构的组织转变特征及其与力学性能关系.结果表明,在高氮钢区域显微组织主要为奥氏体等轴晶及树枝晶,高强钢区域为板条状马氏体.高强钢区...     

308L不锈钢热丝等离子弧增材构件组织和性能

随着增材构件重量的大幅度增加和形状复杂性的急速提升,增材时间成本占比越来越高,为了在保持焊枪达到尽可能多空间位置的基础上,提高熔敷效率,降低时间成本比例,提出了热丝等离子弧增材制造工艺.?分别采用冷丝等离子弧增材制造(CW-PAM)和热丝等离子弧增材制造(HW-PAM)两种工艺进行了50层直壁体增材对比试验,研究了HW...     

旁路耦合微束等离子弧增材制造自适应高度控制系统

在xPC Target实时目标环境下,采用旁路耦合微束等离子弧进行增材堆垛试验,探究最大临界送丝速度、焊炬悬空高度和总电压等过程参数之间的关系.通过数据分析得到了送丝速度与总电压的回归模型,进一步在xPC Target系统中创建变送丝和电压反馈相结合的自适应高度调节控制模型,搭建了基于自适应高度调节的旁路耦合微束等离子弧增材制造控制系统,进行了在台阶形基板上的堆垛成形试验和单墙体零件自适应堆垛试验.结果表明,该控制系统能提高增材制造过程的稳定性;优化堆垛高度方向上的成形路径设计;实现复杂形状基板上金属零件的堆垛成形.     

Ti-6Al-4V钛合金微束等离子弧堆焊增材制造工艺研究

建立了基于微束等离子弧堆焊的增材制造系统,包括专用6自由度堆焊机器人、三路保护气氛通路(焊枪喷嘴、气体拖罩以及工装卡具气氛保护)以及配套视觉监测系统,进行Ti-6Al-4V钛合金制品增材制造工艺试验。结果表明,采用恒流模式与脉冲模式交替堆焊的方式,可以在有效控制热输入的前提下,实现钛合金制品的可控增材制造。堆焊层内部晶粒为粗大的柱状晶形态,其生长方向与焊接方向垂直,晶粒内部为网篮组织,各层间可观察到明显的层状形貌。氧化会使钛合金工件的强度与塑性下降,因此要注意加强气氛保护措施。     

电弧热丝变极性等离子弧增材制造成型尺寸预测

电弧热丝变极性等离子弧(arcing-VPPA)对传热与传质的可靠控制使其在电弧增材制造方面拥有独特的优点。针对单道多层铝合金堆砌试样,利用二次通用旋转组合方法针对性地设计了单壁墙试验样本,通过多次回归方程建立了单壁墙成型尺寸与工艺参数之间关系的数学模型。结果表明,模型能够较好地预测单壁墙的熔敷尺寸,真实值与拟合值基本一致。同时发现,等离子电流、行走速度、送丝速度对层高的影响较为明显,且等离子电流与焊接速度对层高的影响存在交互作用;而对熔宽影响较明显的是等离子电流、变极性脉冲MIG电流以及焊接速度。同时分析了增材成型熔宽尺寸稳定性控制策略,发现等离子电流以等差数列排序的控制方案在增材宽度的稳定性控制上具有明显优势。     

反极性弱等离子弧丝材熔积增材制造现状与展望

反极性弱等离子弧增材制造具有制造周期短、制造成本低、工件可靠性强等特点,具有广阔的应用前景。介绍了3种反极性等离子弧丝材熔积增材制造方法的基本原理和应用现状,并分别从控制系统、焊接设备、焊接材料等3大方面综合论述了等离子弧增材制造的发展现状和存在的问题,分析了反极性等离子弧增材制造的发展方向。