1Cr9MoVNbN叶片WC-Co防护涂层结构与性能研究

采用等离子喷涂和超音速火焰喷涂工艺在汽轮机动叶片1COMoVNbN母材上制备了WC-Co防护涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和高温冲蚀试验机等技术研究了涂层的相结构、表面形貌、孔隙率以及抗高温氧化和抗固体微粒侵蚀性能。结果表明,超音速火焰喷涂相比于等离子喷涂所制备的涂层中,WC相含量较多,涂层致密,孔隙率小。超音速火焰喷涂制备的含17%Co的WC-Co涂层相比于母材具有较好的抗高温氧化和抗固体微粒侵蚀性能。     

冲击角度对SiC/钢基表面复合材料冲蚀磨损性能的影响

采用负压铸渗工艺制备SiC／钢基表面复合材料，研究不同冲击角度对其冲蚀磨损性能的影响及其冲蚀磨损机理。结果表明，复合材料的冲蚀磨损率随冲击角α的增大先增大后减小，60°时最大；SiC／钢基表面复合材料的相对耐冲蚀性在45°时最大，为Q235钢的3．82倍。随着冲击角度的变化，切削作用和冲击作用对基体的支撑效应和颗粒对基体的阴影效应产生很大的影响，从而影响复合材料的冲蚀磨损性能。     

氧化铝增强镍基合金涂层的组织与耐冲蚀磨损性能研究

采用等离子喷涂(APS)方法制备了用Ni包Al作为过渡层材料,球磨法混合G112和不同含量的Al2O3粉末作为面层材料的金属-陶瓷涂层。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层显微组织和相结构进行了分析,用图像分析系统测试了涂层孔隙率,并对涂层在冲蚀磨损试验机上以30°、60°和90°冲蚀角进行了冲蚀磨损试验。结果表明,随Al2O3含量增加涂层的耐冲蚀磨损性能先上升后下降,18%wt.AlO时耐冲蚀性能最好,其升降规律与冲蚀角度无关而与孔隙率密切相关。     

La对热浸镀渗铝层抗冲蚀腐蚀磨损性能的影响

研究了稀土La及其加入量对热浸镀渗稀土铝合金渗层显微硬度及抗冲蚀腐蚀磨损性能的影响.结果表明,在相同的工艺条件下, 与渗纯铝相比,加入稀土La元素后,渗层的显微硬度和抗冲蚀腐蚀磨损性能均得到了不同程度的提高.且当La含量为0.5%时, 渗铝层的显微硬度和抗冲蚀腐蚀磨损性能均为最好.     

不同磨料粒度下WC体积分数对铁基表面复合材料磨损性能的影响

用负压铸渗工艺制备了WC/HT300基表面复合材料,研究了WC体积分数和冲蚀磨损浆料中的颗粒粒度对复合材料的抗冲蚀磨损性能的影响。对于同一种WC颗粒体积分数的复合材料,当浆料中的石英砂粒度大时,复合材料的体积磨损率较大,抗冲蚀磨损性能降低。WC体积分数为27%和36%的表面复合材料具有比其他WC体积分数复合材料优越的耐磨损性能;在磨料粒度为40~70目的工况下,WC体积分数为36%的复合材料,具有比体积分数为27%的复合材料优越的耐磨性能;但在磨料粒度增大到20~40目时,WC体积分数为27%的复合材料,具有比WC体积分数为36%的复合材料优越的耐磨损性能。     

冲击参数对兰新铁路混凝土结构冲蚀磨损的影响

兰新铁路第二双线(新疆段)穿越五大风区,风区地段,强风携带的沙粒对兰新铁路混凝土结构产生严重的冲蚀磨损,造成混凝土结构耐久性的降低.本文针对戈壁风沙流环境特点,采用气流挟沙喷射法,对混凝土结构材料进行冲蚀磨损试验,研究冲击参数(冲蚀速度、角度和时间)对混凝土冲蚀磨损的影响.实验结果表明,混凝土靶材在各冲蚀速度下,90°冲蚀时冲蚀率最高,而30°冲蚀时冲蚀率最低,与传统的脆性材料的冲蚀规律相一致.在不同攻角下,冲蚀速度越大,冲蚀率越高;在低角度冲蚀时,速度指数与传统的脆性材料的冲蚀模型预测值相一致,而在高角度冲蚀时,速度指数偏离了理论预测范围.随着冲蚀时间的延长,混凝土材料的冲蚀率逐渐降低,且冲蚀率开始下降迅速,而后逐渐变缓.     

三相射流去毛刺工艺的试验研究

金属切削毛刺是影响精密零件棱边质量及使用性能的主要因素之一。三相射流去毛刺技术是一种柔性工艺方法。三相射流去毛刺的作用过程和机理非常复杂,不仅与射流及作用条件有关,而且与材料的性质及毛刺的形状密切相关。通过正交试验,分析了三相射流工作条件对材料去除量和冲蚀深度的影响,讨论了磨料粒度与加工表面粗糙度的关系。     

螺旋桨用铜合金在3.5% NaCl溶液中的空蚀和冲蚀行为

利用超声振动空蚀、旋转圆盘和喷射冲刷试验装置,对三种船舶螺旋桨用铜合金,即锰黄铜、锰铝青铜和镍铝青铜在模拟海洋环境中的空蚀和冲蚀行为进行对比分析。结果表明：三种材料抗空蚀和冲蚀性能由高到低依次为镍铝青铜、锰铝青铜、锰黄铜。锰黄铜在空蚀过程中发生β相解理断裂,出现大而深的空蚀坑,且锰黄铜的冲蚀质量最高。三种材料的冲蚀形貌类似,但锰黄铜表面犁沟槽更深,且出现沙粒冲击坑。喷射冲蚀试验后,三种铜合金表面损伤形貌呈W型,其中靠近喷嘴正下方的区域同时受到正应力和切应力作用,冲蚀最严重。     

含CO_2油气混输管道动态腐蚀研究

以国内某高温高压气田为例,应用失效分析理论、流体动力学理论和数值模拟方法,分析了高温高压高含气(气体体积分数约为95%)油气混输管道动态腐蚀机理。样品失效源于高温高压环境下不均匀分布的气液混合物CO2腐蚀―冲蚀共同作用。液相沉积和结构引起的湍动对管壁的冲击是管壁减薄的主要原因。根据现场试验,研究了高温高压条件下CO2动态腐蚀规律,提出了相关结论。     

液固两相流盲三通冲蚀特性数值分析

盲三通内特殊的"气垫"结构可以在节省空间的同时提升管道的抗冲蚀性能。为了分析液固两相流环境下弯管和盲三通内的流场分布,并对比其抗冲蚀性能,分析冲蚀机理,运用CFD-DPM方法对相同直径弯管和盲三通内的流场进行了数值计算。通过对几何模型进行网格无关性验证来确定最佳的网格数量,选用Realizable k-ε湍流模型、McLaury冲蚀预测模型和Forder壁面反弹恢复模型来计算冲蚀速率。分析结果显示:盲三通的最大冲蚀速率明显低于弯管;弯管的主要冲蚀部位位于中心区域的外侧壁面,盲三通的冲蚀区域主要位于相贯线附近和出料管底部;在盲三通内存在缓冲涡,可以阻止固体颗粒对壁面的直接撞击,从而减轻对管道的冲蚀;随着流体流速的增加,冲蚀逐渐加重,且流速较高时,冲蚀速率增加幅度越大;随着颗粒质量流量的增加,冲蚀速率呈线性增加,增长斜率随长径比的增大而减小。所得结果对于管道的设计选用及长周期安全运营有一定的参考价值。