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.     

模具表面等离子喷焊CoWC50合金强化研究

采用等离子喷焊技术,在钢样表面喷焊CoWC50合金.实验表明,喷焊合金中钴、钨元素的加入能形成硬质相,可显著提高喷焊层的耐磨耐腐蚀性能.同时,等离子喷焊层组织细密,不但可以提高晶界结合力,还能减少单位晶界上的杂质含量,从而使熔层的硬度、强韧性、耐磨性等表层综合性能明显提高.     

几种火焰喷焊自熔性合金层的耐磨性能

研究了不同自熔性合金粉末火焰喷焊层的显微组织与抗磨粒磨损性能，并对其磨面形貌进行了ＳＥＭ观察分析。结果表明，在Ｎｉ６０自熔性合金中加入适量的镍包ＷＣ粉末可明显提高其喷焊层的抗磨粒磨损性能。当ＷＣ的加入量为３５％（ｗｔ）左右时，该喷焊层与６０Ｓｉ２Ｍｎ调质钢相比，相对的耐磨性可提高６倍以上。     

70TiFe对Ni基合金喷焊层耐磨和耐蚀性能的影响

采用等离子喷焊工艺,在45钢表面以70TiFe、Ni60A粉末为原料,制备原位生成Ti C增强Ni基合金喷焊层。采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计和电化学工作站等研究了不同70TiFe掺量对喷焊层耐磨和耐蚀性能的影响。结果表明:添加70TiFe后,喷焊层中有Ti C、Ti B2等新相生成,并且随着70TiFe掺量的增加,喷焊层的硬度、耐磨性以及耐蚀性均得到显著提高;当70TiFe掺量为4%时,喷焊层的显微硬度达到930 HV2 N,耐磨性为基材的10倍,自腐蚀电流为1.64×10-6A,为Ni60A喷焊层自腐蚀电流的一半,能够有效保护45钢基板。     

镍基自熔剂合金粉末喷焊层抗磨粒磨损性能的探讨

本文应用扫描电镜等手段,初步探讨了镍基自熔剂台金粉末喷焊层受自由磨粒磨损破坏的微观过程和一些元素对喷焊层硬度及耐磨性的影响规律,并对提高该种材料耐自由磨粒磨损性能的途径提出了初步看法。一、前言机械零部件的工作表面,由于遭受自由磨粒磨损而导致产品的精度降低,甚至最终失效报废。在材料表面喷焊(涂)一层耐磨合金,它不仅可提高产品表面的耐磨性能,     

高铝青铜等离子喷焊层组织及其形成过程

为研究高铝青铜等离子喷焊层组织特征及其形成机理,采用等离子喷焊工艺在45钢基体上分别制备了厚度为2和5 mm的喷焊层,并对5 mm厚度喷焊层沿层深方向进行分层切割,利用光学显微镜、XRD、SEM、EDS分析了不同喷焊厚度的喷焊层组织形貌、相结构、相含量及界面处元素扩散.结果表明:不同厚度的高铝青铜喷焊层均形成了α,γ2及β’相包围k相生长的组织,喷焊过程中熔池不同位置的温度场参数和成分分布不同,形成的快速冷凝固组织特征不同.钢基体Fe元素向喷焊层纵深方向的扩散随喷焊层厚度增加,2 mm厚度的喷焊层中树枝状k相析出较少,偏析严重的位置出现粗大的球形组织,界面处的扩散冶金结合特征不明显;5 mm厚度的喷焊层中随分隔层厚度从2、3 mm增加到4 mm的过程中,Fe元素扩散作用减弱,在4 mm处Fe元素含量达到最低,富Fe的k相析出减少,均匀分布的树枝状组织逐渐增多.     

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.     

平衡盘喷焊层径向层状落的原因及防止方法

分析了注水泵平衡盘一步法多道喷焊形成径向层状剥落的原因，通过改变涂层设计，增大火焰功率，改进喷枪的行进路径，使用单道喷焊层，保证喷焊层熔透，可以防止径向层状剥落的产生，提高生产效益。     

平衡盘喷焊层径向层状剥落的原因及防止方法

分析了注水泵平衡盘一步法多道喷焊形成径向层状剥落的原因。通过改变涂层设计，增大火焰功率，改进喷枪的行进路径，使用单道喷焊层，保证喷焊层熔透，可以防止径向层状剥落的产生，提高生产效益。     

等离子喷焊铜基自熔性合金的研制

为了克服铜铁异种材料喷焊过程中易产生焊缝裂纹和基体裂纹的倾向,研制开发了一种Cu-Ni-Sn自熔性合金粉末材料.通过对Cu-Ni-Sn粉末材料的化学成分的设计,喷焊层的组织显微结构及抗腐蚀性能的综合分析,认为该材料等离子喷焊工艺性能良好,焊层耐腐蚀效果十分明显.在生产实际中应用等离子喷焊制备Cu-Ni-Sn焊层,能明显提高粉末材料的熔敷率和性能,并且改善劳动工作环境.该合金性能优于传统材料,值得推广.     

低碳钢板镀铅层在电阻点焊过程中的行为

本文研讨了镀铅钢板电阻点焊时,镀铅层的变化和它对接头性能的影响。试验结果表明,镀铅使焊接区的电流密度下降,析热量减少;焊后镀铅以片状或以“膜”的形式残留,在接头中这些均对接头的拉剪强度有影响。当采用大电流、短时间的强规范焊接时,能显著降低这种影响。     

镍基喷焊涂层与钛合金基体界面特征的研究

考察了三种工艺制备的镍基喷焊涂层与钛合金基体结合界面的组织形貌、涂层横切面上合金元素的扩散和显微硬度的变化,分析了它们的界面特征及影响因素.结果表明:镍基喷焊涂层与基体钛合金的结合是基于合金元素扩散的冶金结合,合金元素的扩散对涂层与基体能否形成冶金结合具有决定性的影响,钛合金表面的活化处理、涂层合金重熔时液态停留时间以及喷焊后进行时效处理是影响合金元素扩散的主要因素.     

WC对铜基和镍基喷焊覆层材料耐气蚀性能的影响

在CuNiSiB,NiCrSiB自熔合金粉末中添加WC陶瓷颗粒，利用氧乙炔焰粉末喷焊工艺制备覆层材料，用超声波振动气蚀仪对覆层材料进行耐气蚀性能研究，用扫描电子显微镜对覆层材料表面气蚀破坏形貌进行观察，结果表明：复合覆层材料的耐气蚀能力比基体强；提高CuNiSiB覆层材料耐气蚀能力的途径是强化晶界，还探讨了覆层材料的气蚀破坏机理。     

WC对CuNiSiB喷焊覆层材料耐气蚀性的影响

在CuNiSiB自熔合金粉末中添加不同量的硬质WC陶瓷颗粒 ,利用氧乙炔焰粉末喷焊工艺制备覆层材料 ,用超声波振动气蚀仪对覆层材料进行耐气蚀性能实验 ,用扫描电子显微镜对覆层表面气蚀破坏形貌进行观察。结果表明 :复合覆层材料的耐气蚀能力比基体强 ,且随着WC颗粒加入量的增加 ,耐气蚀能力逐渐增大 ;提高CuNiSiB覆层材料耐气蚀能力的途径是强化晶界。该文还探讨了覆层材料的气蚀机理     

锅炉"四管"粉芯喷涂丝抗高温氧化和热腐蚀性能的研究

针对锅炉"四管"防护问题,采用氧化增重、涂盐腐蚀增重和测量涂层表面硬度的方法,研究了3种新型粉芯喷涂丝的抗高温氧化性能、抗热腐蚀性能和涂层的硬度.结果表明,新型的粉芯喷涂丝具有良好的抗高温氧化和抗热腐蚀性能;涂层的抗高温氧化和抗热腐蚀性能随铬含量的增加而提高;其中GL1号喷涂丝在具有较好的抗高温氧化和抗腐蚀性能的同时,还具有相当高的硬度.     

金属焊接件海运包装防护技术研究

目的研究新型包装防护技术对焊接件的防护效果及其对后续焊接、涂装等工艺的影响,解决常规包装无法解决的焊接部位腐蚀防护问题。方法通过自然环境暴露实验、中性盐雾实验对焊接件常规包装防护方式和改进后的新型包装防护方式,即PE袋密封包装、气相防锈袋和气相防锈袋+冷喷锌的防护效果进行对比研究。结果 30 d盐雾实验后,PE袋密封包装防护下焊接件基材、焊缝都出现了腐蚀迹象,其中焊缝部位相对于基材锈蚀更加严重。气相防锈袋密封包装防护下焊接件基材基本上无锈蚀,焊缝部位出现轻微腐蚀。气相防锈袋+冷喷锌包装防护下焊接件基材以及焊缝部位都相对完好,未出现任何锈蚀现象。结论常规的包装防护方式对焊接件基材有一定的保护作用,但是对焊接部位并不能起到较好的保护。改进后的气相防锈袋+冷喷锌包装防护方式综合了气相防锈技术和冷喷锌的双重优势,对焊接件的基材、焊缝及热影响区均具有较好的保护效果,且不影响后续的喷涂焊接工艺等,该组合型防护方式可有效应用到焊接件的海运包装防护中。     

Effects of spray parameters on the microstructure and property of Al2O3 coatings sprayed by a low power plasma torch with a novel hollow cathode

Al₂O₃ coating is deposited using a low power plasma torch with a novel hollow cathode through axial powder injection under a plasma power up to several kilowatts. The effects of the main processing parameters including plasma arc power, operating gas flow and spray distance on particle velocity during spraying, and the microstructure and property of the coating are investigated. The microstructure of the Al₂O₃ coating is examined using optical microscopy and X-ray diffraction analysis. The property of the coating is characterized by dry rubber wheel abrasive wear test. The velocity of in-flight particle is measured using a velocity/temperature measurement system for spray particle based on thermal radiation from the particle. The dependency of the microstructure and property of the coating on spray particle conditions are examined by comparing the particle velocity, and microstructure and abrasive wear weight loss of subsequent coating deposited by low power plasma spray with those of the coating by conventional plasma spray at a power one order higher. X-ray diffraction analysis of the coating revealed that Al₂O₃ particles during low power plasma spraying reach to sufficiently melting state prior to impact on the substrate with a velocity comparable to that in conventional plasma spraying. The experiment results have shown that processing parameters have significant influence on the particle conditions and performance of deposited Al₂O₃ coating. The coating of comparable microstructure and properties to that deposited by conventional plasma spray can be produced under a power one order lower. From the present study, it can be suggested that a comparable coating can be produced despite plasma power level if the comparable particle velocity and molten state are achieved.     

New insights into the in-process densification mechanism of cold spray Al coatings: Low deposition efficiency induced densification

This work details new insights into the in-process densification mechanism of cold spray Al coatings. The results show a trend counter to common observations: coating plastic deformation levels and coating density decreases with an increase in particle impact velocity. A lower particle impact velocity and the consequent lower deposition efficiency (DE) results in greater tamping energy per unit volume of deposit, which is the primary reason for the observed trend. This is the first time that DE has been shown to have a non-linear impact on the density of a cold spray coating, with particle in-process tamping being the primary mechanism for coating densification.