冷却速度对镍基合金堆焊层焊接热裂纹的影响

采用托马斯镶嵌块试样和中子测量管与封头堆焊层的实样进行焊接试验，比较了空冷、水冷和－４０℃干冰酒精冷却条件下焊接对焊缝微裂纹的影响。结果表明焊缝的高速冷却有利于镍基合金焊缝热裂纹的减少。     

镍、铁基喷焊层组织与性能研究

为寻找具有耐盐酸腐蚀能力的喷焊用合金粉末,自行设计了3种喷焊粉末,并对比研究了自制粉末与商业Ni60粉氧乙炔喷焊层的显微硬度、显微组织形貌和耐盐酸腐蚀性能.结果表明,自制1号粉喷焊层的显微硬度值明显高于商业Ni60喷焊层,自制2号粉喷焊层的显微硬度和耐蚀性均优于商业Ni60喷焊层.分析认为,钼的加入可改善合金粉末的喷焊工艺性,提高喷焊层的耐盐酸腐蚀性能;铬含量的增加显著提高了喷焊层的显微硬度;喷焊层中铁含量的增加对耐盐酸腐蚀性能有不利影响.     

铜基等离子喷焊及焊层性能研究

研制成功了一种新型铜基自熔性合金粉末，在高强度钢基体上采用等离子喷焊工艺制备焊层，通过研究发现，在一定的工艺规范内焊层不开裂，且也基本不会形成晶界渗透裂纹，在堆焊三层的超厚焊层中也未发现层间缺陷，经拉伸和剪切试验表明，焊层具有较高的机械性能，应用于大直径密封面上，获得了良好的应用效果。     

镍基喷焊材料的耐蚀性研究

研究了化学成分对喷焊材料综合耐蚀性能的影响规律，发现铁的掺入对喷焊层的耐蚀性有不利的影响；铬含量在７％￣１０％内，材料的抗点蚀效果好，过高过低均不佳；铜、钼元素对改善材料抗点蚀性有一定的作用；材料晶间腐蚀敏感性与含碳量关系密切、碳量增加，铬碳化合物在晶界析出较多，贫铬程度加重，晶闸腐蚀敏感性增加。     

稀土元素对合金粉末喷焊层组织和耐磨性的影响

本文研究表明,稀土使喷焊层组织中亮白区和树枝状晶区减薄或消失;金属化合物(游离状)的分布与形态改变;既可提高也可降低喷焊层硬度,但是提高了耐磨性。     

镍基合金激光熔覆层的热裂纹及预防措施研究

分析了铸造镍基合金表面激光熔覆层热裂纹产生的原因和特点,探讨了传热变质剂对熔覆层结晶裂纹的抑制作用.     

NiCrBSi粉末火焰喷焊钢管的抗拉强度研究

采用氧乙炔火焰喷焊工艺在耐热钢管表面制备了镍基合金喷焊层,分别利用OM、SEM、EDS、TEM等方法分析了喷焊管表面与横截面的显微组织、形貌、元素分布及物相结构.通过拉伸实验测定了喷焊管的抗拉强度,观察了喷焊管的拉伸变形规律.结果表明,在实验工艺参数下,喷焊层内部形成了以γ-Ni固溶体为基体,呈弥散分布的富Cr针状第二相,以及硼硅酸盐玻璃相,在第二相粒子周围,γ-Ni固溶体内有大量位错缠绕.喷焊层与基体形成了冶金结合,整体抗拉强度高达522 MPa.拉伸后,钢管基体产生了延性裂纹,喷焊层发生了半脆性断裂.喷焊管同时具备了外层耐蚀耐磨性能与基材的良好韧性,综合性能有较大改善.     

气门锥面等离子喷焊司太立钴基合金的组织与性能研究

采用等离子喷焊在厚度为1mm的气门锥面制备了3种不同成分的司太立钴基合金喷焊层,采用金相系统观察了焊层的组织形貌,用X射线、电子探针分析了焊层的相结构和成分,测试了焊层的硬度与热稳定性。结果表明,司太立4号喷焊层的组织以细枝晶为主,而司太立6号与司太立F号喷焊层则呈胞状组织。3种合金喷焊层都具有较高的硬度,其中,司太立4号的硬度最高,达到806HV。基材对喷焊层的稀释率低,3种合金的喷焊稀释率都在2％～4％之间.     

Ni基合金粉末及其非晶涂层的制备与表征

为解决非晶粉末价格昂贵、成型困难等问题,采用真空气雾化法制备了Ni FeCrMoNbBSi合金粉末,利用火焰喷涂焰流温度高、冷凝速度快有利于形成非晶相等特点,经火焰喷涂后制备了镍基非晶涂层。通过XRD、SEM、EDS、TEM等对粉末和涂层的相组织结构、表面形貌和微观特征进行了表征。结果表明:Ni FeCrMoNbBSi合金粉末形貌为球形或近球形,主要由晶体相FeNi3和Ni CrFe固溶体组成,非晶含量较少。制备的Ni基非晶涂层组织结构致密,主要由非晶相和Cr2Ni3金属间化合物组成,非晶含量可达70%(体积分数)。     

熔覆温度对真空熔覆WC增强镍基合金层组织及性能的影响

为了在保证良好力学性能的前提下提高45钢的表面质量,采用真空熔覆技术以不同熔覆温度在45钢表面制备WC增强镍基合金熔覆层。利用扫描电镜分析熔覆层组织形貌以及过渡层结合情况;通过硬度测试和磨损试验分析熔覆温度对熔覆层性能的影响。结果表明:随着熔覆温度的升高,熔覆试样过渡层逐渐增厚但整体变化不大,都大于30μm,满足冶金需求;熔覆温度过高时,WC分解严重,熔覆层耐磨性大大降低;熔覆温度为1 225℃时,得到的WC增强镍基合金效果良好,熔覆层洛氏硬度接近40 HRC,对母材强化作用明显,可显著提高其耐磨性。     

激光熔覆与等离子喷焊WF218合金的组织和性能比较

气门密封面激光熔覆的工艺和性能研究较多,但激光熔覆的合金组织和性能与现在气门密封面生产应用的等离子喷焊合金的对比数据较少.为了推动激光熔覆技术在气门密封面生产中的应用,对目前应用的气门WF218合金进行了激光熔覆层与等离子喷焊层的对比研究.通过对同炉气体雾化生产的WF218合金粉末分别进行激光熔覆和等离子喷焊,对两者合金层研究结果显示,激光熔覆合金层更致密、组织更细小、成分更均匀、耐蚀性和耐磨性更好.根据研究数据,激光熔覆技术应用于气门密封面生产将进一步提高质量.     

Effects of Weaving Laser on Weld Microstructure and Crack for Al 6k21-T4 Alloy

For Al 6k21-T4 overlap weld joint,the shear-tensile strength by using the weaving laser was improved as compared to the case of linear laser.For the specimen of low strength,the porosity was distributed continuously along the intersection between the plates and fusion line.However,for the optimized welding condition,large oval-shaped porosities were located only in the advancing track of the concave part.Therefore,the continuity of cracks and porosities played a key role to determine the strength.And,the weaving width was also the important parameter to control the strength.Furthermore,the concave part had more significant hot and cold cracking in the weld and heat-affected zone(HAZ),respectively,than the convex part.     

电子束焊接TiAl基合金接头组织结构及其裂纹产生的敏感性

研究了电子束焊接TiAl基合金Ti-48Al-2Cr-2Nb (原子分数/%)的接头组织形态及其演化机制,分析了接头区域易产生固态裂纹的原因.研究发现焊缝主要形成柱状枝晶,呈肋骨状分布形态,其微结构为块状γm和少量层片状α2/γ组织.裂纹的形成原因主要归因于冷速过快导致α相分解受到抑制,从而使焊缝区域残余更多的α2相.此外热致应力、α2与γ相间的热膨胀系数的差异以及由此形成的相变应力也对裂纹的产生发挥着重要影响.     

镍基合金涂层抗热腐蚀性能和机理研究

采用增重法对铬含量分别为30％和43％两种镍基合金涂层在500，650℃和750℃下的热腐蚀行为进行了研究。并使用配有能量色散谱仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对涂层腐蚀产物的形貌、成分和相组成进行了分析。发现铬含量对镍基合金涂层的抗热腐蚀性能和机理有着重要的影响。铬含量为43％的涂层，在其腐蚀产物内层生成了连续的Cr2O3保护膜，可有效地抑制腐蚀反应的进程。     

45钢表面超音速电弧喷涂Ti-Al涂层的组织与性能研究

采用自行开发研制的超音速电弧喷设备，在45钢表面制成了钛铝合金复合涂层。并利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、电子探针，对涂层的成分、相结构、显微组织及其结合强度、显微硬度进行了研究。结果表明，利用超音速电弧喷涂设备，可以在45钢表面形成 度高、孔隙率低，结合强度较好和硬度高的Ti-Al合金涂层。     

组合焊缝对中碳合金钢焊接裂纹的影响

采用Ｙ形坡口裂纹试验和显微分析方法，研究了三种不同的组织焊缝对中碳合金钢焊接裂纹的影响，结果表明，底层焊道熔俣区裂纹为氢致延迟裂纹；底层焊条的合金系统对该裂纹的生成有一定的影响，底层焊道熔合区的马氏体和氢的富集以及大的拘束应力，是裂纹生成的必要和充分条件；提出了防止裂纹产生的用工艺。     

服役后Waspaloy合金的组织及裂纹扩展行为

通过组织分析、裂纹扩展速率试验以及断口形貌分析等手段,研究了服役后Waspaloy合金的微观组织及裂纹扩展行为。进而通过热处理改变了合金的组织状态,比较了不同组织状态下合金的裂纹扩展速率。结果表明:经服役后Waspaloy合金的显微组织没有出现明显恶化,但其裂纹扩展速率显著升高;经两种热处理后合金的裂纹扩展速率都明显降低。     

耐铝液腐蚀镍基Al_2O_3复合粉末氩弧堆焊层的性能

在铝制品制备过程中,高温铝液会与模具发生反应,导致模具过早失效,增加了生产成本。为了提高模具耐铝液腐蚀寿命,采用钨极氩弧焊在H13钢表面制备了镍基合金与氧化铝复合粉末堆焊层,通过金相观察、扫描电镜分析、X射线衍射分析等手段研究了高温铝液腐蚀对堆焊试件形貌、相结构的影响。结果表明:镍基合金粉末中加入适量的氧化铝能够提高镍基堆焊层耐铝液腐蚀的能力,但过多的氧化铝对堆焊层的致密性产生不利影响,继而降低了堆焊层的耐铝液腐蚀能力。