火炮身管内壁磁控溅射氮化物层的性能

为了提高火炮身管的力学硬度和弹性模量,在PCrNi3 Mo钢表面磁控溅射了TiAlN,CrAlN 2种氮化物防护层.利用激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪(XRD)对2种溅射层的形貌及结构进行了表征,采用纳米压痕仪测试了基材与2种溅射层的硬度和弹性模量.结果表明:CrAlN层表面相对平整光滑致密,表面粗糙度较小(Ra=0.004～0.006μm),TiAlN层表面粗糙度相对较大(Ra=0.005 ～0.021μm);CrAlN层表面生成的主晶相为CrN,TiAlN层表面生成的主晶相为TiN,2种晶相分别沿(110)和(200)面呈现择优取向;CrAlN层硬度和弹性模量分别为20.39,288.8 GPa,TiAlN分别为14.51,267.70 GPa,较基材(5.57,258.00 GPa)均有显著提高,其中CrAlN层提高最为显著.     

PCrNi3Mo钢表面磁控溅射CrN涂层工艺优化及性能

采用磁控溅射技术在PCrNi3Mo钢表面沉积了CrN涂层。利用激光共聚焦显微镜、扫描电镜(SEM)、纳米压痕仪、X射线衍射仪(XRD)对涂层的形貌、硬度与弹性模量和相结构进行了表征,研究了基体负偏压、溅射电流和N2/Ar流量比对溅射涂层结构和力学性能的影响。结果表明:在基体负偏压为100 V、溅射电流为0.2 A、N2/Ar流量比为1时溅射的CrN涂层质量最佳,其硬度和弹性模量分别为21.38 GPa和272.71 GPa,较PCrNi3Mo钢基体的硬度(5.57 GPa)与弹性模量(258 GPa)明显提高。     

等离子-MIG焊接设备的设计与研制

采用双电源供电和双电弧共枪体等技术，成功地完成了等离子-MIG焊接设备的研制。在设计中还采用了焊接参数专家库管理和等离子枪体计算机辅助优化设计等技术，并将该焊接方法应用于三峡电站大型开关断路器的制造过程。     

等离子喷涂送粉参量对粉末粒子运动行为的影响分析

为研究等离子喷涂设备送粉参量变化对粉末粒子运动行为的影响,通过数学计算给出了粉末粒子初速度及运行轨迹的一些解析计算结果.结果表明粉末粒子喷出初速度随送粉气流量的增大呈线性增大,随送粉管直径增大呈指数减小,而且与密度和粒径的指数幂成反比关系.当粉末粒子粒径为75μm时,Ni金属粉末的最佳送粉参量为:送粉气流量0.2m3/h,送粉管直径1.5mm;Al2O3陶瓷粉末最佳送粉参量为:送粉气流量0.3m3/h,送粉管直径1mm.该项研究工作为选择最佳送粉参量和控制粉末粒子在等离子流场中的运动提供了依据.     

Ti表面改性Al涂层及其抗氧化性能

为了提高钛材的抗高温氧化性能,利用电弧喷涂工艺方法在工业纯钛表面制备了纯Al涂层,对喷涂态纯Al涂层分别进行炉中加热及激光重熔改性处理,以得到具有一定抗高温氧化性能的Ti-Al金属间化合物涂层.对改性处理后的试件进行了800℃/60 h的氧化试验.结果表明,经750℃/5 h炉中加热改性处理后,钛基体表面可形成厚约300μm的TiAl_3金属间化合物层,而经激光重熔改性处理后,钛基体表面形成的TiAl_3金属间化合物层较薄.经高温氧化试验后,炉中加热改性Al涂层的微观组织形貌未发生明显变化,而激光重熔改性Al涂层的微观组织形貌变化较为明显.相比于激光重熔改性处理,经炉中加热改性处理后Al/Ti试件的抗高温氧化性能更佳.     

多元素复合强化型高铬铸铁堆焊焊条的研制

采用Ｍｏ，Ｖ，Ｗ，Ｎｂ等合金元素对高铬铸铁堆焊焊条的焊层组织进行了改善，使其耐磨性明显提高，并对这些合金元素的作用进行了探讨     

电弧喷涂铝青铜复合涂层的抗高温氧化作用与机理

采用铝青铜底层,外加厚度为0.1～0.2 mm的纯铝涂层可进一步地提高涂层体系的抗氧化性能.900 ℃加热12 h的10次循环氧化试验结果表明,纯铝层的应用有助于提高铝青铜涂层的自封孔能力,在涂层表面形成的增厚富铝氧化膜以及在涂层基体界面上形成的富铝氧化层都对钢铁基体的防护有利.复合涂层体系与试件基体结合可靠,没有早期失效迹象,是一种有希望的高温防护涂层体系.     

等离子喷涂枪喷嘴能量分布的数值模拟

为了给等离子枪体的设计提供理论依据,利用FLUENT软件对等离子喷涂枪水冷却流动和换热进行了数值建模与计算.由于等离子枪体的热压缩效应主要是靠内部水冷系统完成,理想的水冷系统应该能尽快地将等离子束流所产生的热量带走,因此,对等离子枪体冷却水流场进行了研究,得出了喷嘴的温度场和水流速度场,明确了喷嘴的能量分布.研究结果表明,等离子枪体损失功率的一部分能量集中在阳极斑点,其他均匀分布在喷嘴上.其结论对等离子喷涂枪的设计具有参考价值.     

激光重熔制备TA1表面Ni/Al复合抗高温氧化涂层

为了提高纯钛的高温抗氧化性能,采用电弧喷涂和等离子喷涂方法在纯钛表面制备Ni/Al复合涂层.利用激光重熔使得Ni层与Al层发生冶金反应,对试件进行800℃ ×40 h连续氧化.根据生成的金属间化合物特征研究纯钛的高温抗氧化行为.结果表明,经过表面改性处理后Ni/Al复合涂层可以显著提高纯钛的高温抗氧化性能.在激光重熔过...     

原位合成ZrC_p/Fe复合材料的组织与性能

采用电弧熔炼制备了含ZrC体积分数达30%的Fe基复合材料,采用X射线衍射、光学显微镜和显微硬度计分别对材料的相组成、组织形貌和显微硬度进行了研究。结果表明,采用原位合成法制备ZrC增强铁基复合材料是可行的,ZrC作为唯一增强相,分布在α-Fe基体中;冷却速度的变化对ZrC相的形态和数量均有影响,冷却速度越高,ZrC的尺寸越小,复合材料的硬度越大。