石墨对镍基固体润滑涂层组织与性能的影响

采用超音速火焰喷涂技术在45钢表面制备了含石墨和MoS2双组元润滑剂的Ni基固体润滑涂层,研究加入石墨(含量0%～9wt%)对涂层组织和性能的影响及双组元润滑剂在涂层中的相互作用.结果表明,随着石墨含量的增加,涂层中的孔隙增加,结合强度降低,摩擦系数和磨损率先下降后上升.石墨含量为3.0%时,石墨与MoS2的协调作用有利于保障涂层摩擦表面润滑相的连续形成,涂层摩擦系数为0.26,磨损率为0.82×10-3 mg·s-1,减磨性最优.     

基于PMAC的新型自动焊接辅助器

焊接结构日益向大型化发展,为了满足焊接过程自动化提出的更高要求,研发了新型自动焊接辅助器。该辅助器由行走机构、摆动机构、提升机构组成,通过更换轨道及调用不同的应用程序,可以完成不动管对接、大型储罐拼接、板板拼接等工作,尤其适用于大坡口厚壁工件的连续多层焊。该自动焊接辅助器具有方便的手持操作盒、多种可选择的应用程序以及可扩展应用程序的能力。试验表明,该自动焊接辅助器控制精度高,可提高大型构件的焊接质量和焊接效率。     

超音速火焰喷涂合成TiC-Ni涂层摩擦磨损性能分析

以Ti,Ni和C为原料利用HVOF合成技术制备TiC-Ni涂层,对所制备的涂层进行滑动磨损试验,并利用扫描电镜观察涂层磨损失效形式。结果表明,粉末组成中Ni含量对涂层的滑动磨损性能影响较大,Ni含量较低时随Ni含量的升高磨损失质量降低,Ni含量过高时,涂层磨损失重反而升高。工艺参数中,氧气流量和燃气流量对涂层磨损性能的影响呈不同的变化规律,适中的氧气流量、燃气流量条件下制备的涂层磨损率较低。涂层滑动磨损失效主要有粘结相的优先犁削和碳化物剥落。失效过程中碳化物颗粒的剥落对涂层磨损起关键作用,涂层中的粘结相、氧化物和孔隙对疲劳裂纹的扩展有很大的影响。     

超音速火焰喷枪气体流场的数值模拟分析

利用计算流体动力学(CFD)模型分析超音速火焰喷涂喷枪内气体流动行为。结果表明:RNGk-ε湍流模型计算出的气体流场波动较大,与实际不符;标准k-ε模型和Realizablek-ε模型所模拟计算出的结果更能描述喷枪气体动力学。模拟结果显示:燃烧室中回流区的存在增强了气流的湍流扰动,为改善燃料与助燃气的混合创造了条件;氧气流量变化对喷枪内温度场和压力场分布的影响较速度场更大,流量过大(0.006 kg/s)或过小(0.003 kg/s)造成的震荡剧烈,流量值为0.00388 kg/s较为恰当。     

方钻杆环缝自动焊机的研制

针对胜利油田对方钻杆生产和修补的需要,研制出1台方钻杆环缝自动焊机。该焊机拥有2套自动焊接装置,1套用于TIG打底焊,1套用于CO2填充盖面焊,完全可以满足方钻杆对焊接质量的要求;焊机控制系统以PLC可编程控制器为控制核心,提供了多种可选择的焊接模式和容量庞大的焊接数据库,使焊机适应性强,操作简单方便。现场应用表明,该焊机克服了以往手工焊生产效率低、劳动强度高、质量不易保证等缺点,有较高的市场应用价值。     

抽油杆用钢高频感应熔覆Ni基复合涂层研究

为提高抽油杆的耐蚀性能,采用高频感应熔覆工艺在抽油杆用钢35CrMo基体上制备了不同的复合涂层。对多组涂层成分进行对比试验结果表明,在保证一定涂层厚度的基础上,最佳熔覆电流为1380～1400A;加入适量的稀土能够细化晶粒和提高涂层致密度,添加保护剂能够给熔覆过程提供一个良好的环境,从而保证生成的图层光滑,无孔洞、夹杂等缺陷;当配方为KF-300C+6%稀土+保护剂、熔覆电流为1400A时试样的耐蚀性最佳。     

独立阳极对石油钻杆内壁离子渗氮过程的影响

目的利用脉冲离子渗氮提高石油钻杆内壁性能。方法在钻杆内部插入独立阳极,利用钻杆内部空腔作为渗氮炉体,完成钻杆内壁离子渗氮。通过测定渗氮过程的温度分布并对渗层的硬度分布、耐蚀性及耐磨性能进行测定,分析独立阳极对钻杆内壁渗氮过程、渗层显微组织、耐磨耐蚀性能的影响。结果采用L1700长阳极时的温度场比采用L600短阳极均匀。采用L600短阳极时,随距阳极距离的增加,渗层厚度减小。采用L1700贯穿长棒时,渗层形貌和厚度呈对称分布,渗氮层的显微硬度由表及里逐渐降低。两种不同阳极相比,L1700硬度变化更平缓。盐雾腐蚀及摩擦磨损试验表明,采用L600短阳极时,随着距离的增大,性能下降,而采用L1700长阳极时,性能呈对称分布,中间位置性能最低。结论采用内置独立阳极的方法可以实现钻杆内壁离子渗氮,独立阳极的影响范围约为260 mm。采用L1700长阳极渗氮后,表层最高硬度可达848.0HV_(0.2),渗层最小厚度0.33mm。L1700试样腐蚀速率最大为1.6917×10~(-5)g/(mm~2·h),磨损率最大为1.5513×10~(-7) mm~3/(N·m)。     

自保护硼铝共渗膏剂研究

试验以价格低廉的硼砂为供硼剂,采用膏剂自保护技术进行了硼铝共渗试验,试样渗后表而光洁,解决了硼砂引起的粘结问题。试学命结果表明：粘结剂的含量对膏剂表面状态有很大影响,调整还原剂和硼砂的比例或者降低硼砂含量可以避免硼砂粘结。为获得耐蚀耐磨性能,综合考虑致密性、相组成和渗层厚度的影响,在保证致密性及相组成的情况下,渗层只要具有一定的厚度就可以,其结果为研制一种新型能耗低、效率高的硼铝共渗工艺提供了基础。     

单枪共喷异种粒子涂层结构及结合强度分析

选用Cr3C2-NiCr粉末、Ni包MoS2粉、Ni60粉末以及3种粉末的混合粉末,采用超音速火焰喷涂技术制备涂层试样.研究了异种粒子共喷对涂层的显微组织结构特征和涂层的结合强度的影响.研究结果表明:与喷涂单一粒子相比,单枪共喷异种粒子在堆叠过程中更容易形成孔隙,造成涂层组织疏松;与单一粒子涂层相比,单枪共喷异种粒子涂层的结合强度明显下降;异种粒子共喷涂层的结合强度与异种粒子的配比相关.     

Mo的添加对反应超音速火焰喷涂合成TiC-Ni金属陶瓷涂层组织和性能的影响

利用反应超音速火焰喷涂合成技术制备了3种不同Mo含量的TiC-Ni金属陶瓷涂层,并对涂层进行了组织和性能研究.结果表明,在涂层中添加适量的金属Mo(5%),可以提高涂层的显微硬度和耐冲蚀磨损性能,但Mo含量太大时(10%),涂层的显微硬度和耐冲蚀磨损性能又有所降低.分析认为,适量Mo的添加可以改善液态金属Ni对TiC的润湿性,提高涂层的致密性,从而提高涂层的硬度和耐冲蚀磨损性能;Mo含量太大时,涂层中的环形相过分发达,又会使涂层硬度和耐冲蚀磨损性能降低.