自动化等离子堆焊技术在发动机缸体再制造中的应用

在构建自动化粉末等离子堆焊再制造系统的基础上,选择Ni15合金粉末为堆焊材料,通过发动机缸体止推面再制造堆焊试验对再制造系统进行了验证,并对堆焊组织进行了金相及能谱分析,表明堆焊层组织没有任何气孔、裂纹等冶金缺陷.底部能谱分析表明,底部组织由Ni、Fe中固溶Cr形成的奥氏体基体和基体上弥散分布的碳化物硬质相及其共晶组织组成,平面晶区域有明显的溶碳现象.硬度测试表明,堆焊层除熔合区因溶碳硬度较高,达200 HV,其余区域硬度值与基体相当,达130 HV.每再制造一个发动机缸体止推面,约消耗合金粉末40 g,材料成本不到20元,具有显著的节材及经济效益.     

熔覆枪扫描速度对镍基微束等离子熔覆层性能的影响

在低碳钢圆管表面使用微束等离子弧熔覆了Ni基合金.采用扫描电镜、x射线衍射和显微硬度计研究了不同扫描速度熔覆层的组织形貌、结构、成分与性能.结果表明,随着扫描速度的增大,熔池趋向不稳定,粉末利用率下降,同时热影响区减小,组织细化,稀释率降低.     

塔北变10V母线电压不平衡的故障处理

针对一所35 kV变电站10 kV系统母线电压不平衡现象,对电压互感器和一次消谐器的原理进行分析,最终找出故障原因为消谐器内部故障.母线位移电压的大小与消谐器电阻值的大小有很大的关系,为判断电压不平衡的原因提供了参考.     

再制造——从技术到应用

以产品寿命周期的讨论和如何处理报废产品为研究对象,分析了产品寿命结束时各种处理方案,指出再制造具备节约能源和降低材料消耗的潜能,可以回收85 %的额外价值,并且可以避免不必要的污染.再制造产品具有和新品一样的质量和售后服务.再制造为企业实现材料的闭环流动和为产品取得可持续性发展提供了巨大机会.     

变极性等离子电弧压力的影响因素分析

利用U形压力计测试了不同工艺参数条件下的变极性等离子焊接的电弧压力,利用正交试验测试了不同正极性电流、反极性电流、正反极性时间比和等离子气流量四种参数条件下的电弧压力.结果表明,电弧压力随着这些因素的增加而增加,而四种因素对电弧压力影响的大小依次为:等离子气流量>正极性电流>正反极性时间比>反极性电流.分析原因,等离子气流量是通过冷却压缩提高电弧压力,压缩了电弧尺寸,而焊接电流则通过电磁压缩,但也提高了电弧半径.由于正反极性阶段电弧压力的差异较为明显.因此正反极性时间比对电弧压力也有显著的作用.

Abstract：

VPPA pressure was measured at different welding parameters by U-tube barometer method. The effects of different welding conditions on arc force, including straight polarity current, reverse polarity current, time ratio, plasma gas flow rate were analyzed by the orthogonal experiment. The results indicates that VPPA pressure increased with these four parameters, and the influences of the welding parameters are in order of plasma gas flow rate, straight polarity current, time ratio, and reverse polarity current. Then the mechanisms were discussed. The plasma gas can cool and compress the arc column and compress the arc radius, which increases the VPPA pressure; while the welding current increases the arc radius by electromagnetic compression, which enhances the VPPA pressure. Moreover, due to the great difference of VPPA pressure between straight polarity phase and reverse polarity phase, time ratio is also one of key factors to VPPA pressure.     

微束等离子弧粉末熔覆金属成形件的组织及性能

采用微束等离子弧粉末熔覆技术在Q235低碳钢基板上利用铁基合金粉末Fe313直接金属成形筒状零件毛坯.通过金相显微镜、扫描电镜观察成形金属零件显微组织和形貌,进行EDS分析,并测试了熔覆层的显微硬度.结果表明,等离子弧粉末熔覆直接成形工件的显微组织受到后续成形工艺循环加热的影响而晶粒细化,成形工件硬度沿高度呈U形分布.     

变极性等离子弧铝合金熔覆层组织和性能

采用变极性等离子弧熔覆技术在2219铝合金试板表面制备了熔覆层,用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪对熔覆层进行了显微组织形貌观察和元素分析,用显微硬度计对熔覆层显微硬度进行了测试.结果表明:熔覆层底部组织为垂直于熔合线方向生长的柱状晶,中上部为较细小的等轴晶;熔覆层在凝固过程中析出Q强化相;熔覆层具有较均匀的显微硬度.     

灰口铸铁镍基等离子熔覆层组织和性能

采用等离子弧粉末熔覆技术在磨损的灰口铸铁发动机缸体上制备了Ni基熔覆层.通过光学金相显微镜和扫描电镜观察分析了熔覆层显微组织和形貌,并利用维氏硬度计测试了熔覆层的显微硬度.试验测试结果表明:等离子弧粉末熔覆制备的熔覆层为奥氏体组织,没有出现灰口铸铁堆焊中经常产生的自口组织;熔覆层硬度与母材硬度相一致,达到了铸铁缸体尺寸修复层与母材硬度相近的要求.     

自动化电刷镀机床的开发

为解决刷镀自动化问题,开发了自动化刷镀机床,该设备为工件提供旋转运动,同时为镀笔提供径向和轴向运动,从而可以调节镀笔和工件之间的相对运动速度和轨迹;该设备实现了镀液的自动供给和调整,同时可以调节镀笔和工件之间的压力,从而有利于获得均匀和性能良好的镀层;此外,该设备实现了镀层厚度的自动检测.     

微束等离子粉末熔覆金属零件直接快速成形研究

对微束等离子熔覆金属零件直接快速成形技术进行了初步研究.构建了该成形系统的软、硬件实施.利用该系统制造了一个由80层熔覆层堆积而成的简单空心筒状零件,其直径误差小于5%,高度和垂直度误差小于2%.对成形件的组织分析表明,成形件中部典型组织表现为短小枝晶,层与层结合处可看到明显的组织分界,结合处组织向等轴晶转变.熔覆率为132 g/h,粉末利用率为85%～90%.硬度测试表明,成形件硬度主要分布在200～260 HV,上部和底部硬度值略高于中部,硬度值为260～320 HV.