一种新型马氏体不锈钢耐磨涂层性能研究

研制了一种提高零件表面耐磨性能的新型马氏体不锈钢电弧喷涂丝材,并通过高速电弧喷涂设备在Q235低碳钢板表面制备耐磨涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪和磨损试验机等设备研究了涂层的组织结构、结合强度、硬度及耐磨损性能,并分析其耐磨机理。研究结果表明,添加适量的V、Nb和稀土元素,可以促进碳化物硬质相颗粒的形成,有效地改善马氏体不锈钢涂层性能。试验所制备的涂层成形良好,组织均匀且结构致密,涂层结合强度达34.61MPa,涂层显微硬度值达538HV0.1(高于4Cr13涂层),耐磨性约为4Cr13涂层的1.70倍。     

电弧喷涂Fe-Al涂层的摩擦磨损行为

为了研究Fe-Al涂层的组织结构,并比较其与20#钢的耐磨性能,采用粉芯丝材和超音速电弧喷涂技术在20#钢基体上制备了Fe-Al涂层,采用扫描电镜分析了涂层的组织形貌,用X射线衍射分析了涂层的相结构,并对比研究了涂层与20#钢在干摩擦条件下的耐磨损性能。研究结果表明,采用超音速电弧喷涂制备的Fe-Al涂层组织致密,与基体结合良好,具有较高的硬度,在相同载荷和转速下,Fe-Al涂层的摩擦系数较小,具有优异的耐磨性。     

3Cr13材料的超音速电弧喷涂工艺试验研究

利用超音速喷涂设备,在喷砂处理过的金属样板上喷涂3Cr13防腐涂层,通过对电弧喷涂工艺各参数的试验,得出喷涂工艺参数的不同搭配水平对涂层结合强度、硬度、孔隙率的影响不同。通过正交试验法对3Cr13材料的超音速电弧喷涂工艺参数的研究表明:在合理的喷涂工艺范围内,喷涂电流对涂层性能的影响最大。     

煤液化装置金属硬密封耐磨球阀喷涂方法及材料的选择

介绍了应用于煤液化装置中的金属硬密封耐磨球阀涂层所采用的等离子喷涂、超音速喷涂和喷涂融合等加工工艺方法,并就各种方法获得的涂层的硬度、结合强度、涂层厚度等性能参数进行了分析对比.     

热喷涂技术在石油石化工业中的应用与发展

采用热喷涂技术的最大优势是能够以多种方法制备出优于本体材料的表面功能薄层,其厚度仅为结构尺寸的几十分之一,却使其具有了比本体材料更高的耐磨性、抗腐蚀性和耐高温等性能。常用的热喷涂方法有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂、超音速火焰喷涂,其中,等离子喷涂、超音速火焰喷涂、电弧喷涂的市场比例越来越大。热喷涂技术在石油石化工业中主要用于修复石油机械,提高机械零件的耐磨性以及容器、管道、塔架的耐腐蚀性。在石油石化工业中进一步推广热喷涂技术,走低成本发展之路是当务之急。     

电弧喷涂技术的发展及在石油行业的应用

介绍了双丝电弧喷涂原理、电弧喷涂的设备和涂层性能，以及电弧喷涂与氧乙炔火焰喷涂、等离子喷涂相比所具有的优点。概述了国内外电弧喷涂设备和材料的最新发展状况。电弧喷涂在石油行业中处于开发研究的起步阶段，将主要应用于海上钻井平台、贮油罐、贮气罐和输送管道等的防腐以及大型钻机轴、轴瓦、泵柱塞及磨损轴颈的修复等方面。     

热喷涂技术在重油催化裂化装置的应用

通过对重油催化裂化装置几台容器应用火焰喷涂技术的得失和分析，选用了具有世界先进水平的超音速电弧喷涂技术，使涂层结合强度高，孔隙低，致密性好，提高了装置的防腐水平。     

双金属复合涂层制备工艺对耐蚀性能的影响

长庆某区块下古主力产层的H2S和CO2含量均较高,导致部分产水气井的生产管柱腐蚀穿孔严重,修井频繁,严重影响了气田的正常生产。为此提出了双金属复合涂层管柱防腐技术,在管柱表面形成底层1 Cr 13不锈钢、面层Al合金及封孔剂的三层复合结构。采用正交试验法系统研究了喷涂工艺对复合涂层的组织结构、密度和耐腐蚀性能等的影响规律。采用扫描电镜(SEM)对涂层的显微结构进行表征,采用阿基米德排水法对涂层的密度进行测试,采用CORTEST高温高压釜对涂层的耐腐蚀性能进行评价。结果表明:电弧电流和喷涂距离对涂层密度的影响显著,随着电弧电流的升高,涂层密度呈单调增大趋势;随着喷涂距离的增大,涂层密度呈先增大后减小趋势;而电弧电压对涂层密度的影响不显著。在电弧电流240 A,电压32 V,喷涂距离150 mm条件下制备的双金属复合涂层组织较致密,腐蚀速率仅为0.072 mm/a,耐蚀性能较N 80基材提高7倍以上。     

高频感应熔覆超音速火焰喷涂NiCrBSi涂层研究

用NiCrBSi自熔性合金粉末、采用超音速火焰喷涂和高频感应加热技术相结合,在35CrMo钢基体表面进行熔覆并制得涂层。利用光学显微镜（OM）和x射线衍射（XRD）分析技术观察和测定了熔覆层组织和相结构,并对其硬度和冲蚀磨损性能进行了测试。结果表明：熔覆后镍基涂层与基体形成了良好的冶金结合,层状结构消失,涂层硬度分布均匀,涂层耐冲蚀磨损能力约为HVOF涂层的3倍。     

电弧喷涂稀土铝合金涂层在储油罐中的应用

介绍了稀土铝合金及其涂层的性能。超音速电弧喷涂稀土铝合金涂层的质量好,其孔隙率是火焰涂层的1/3～1/2倍。工业应用证明,使用超音速电弧喷涂的稀土铝合金涂层具有优良的耐湿硫化氢和Cl~-腐蚀性能,其经济效益显著,不仅可以在石油化工行业的储油罐中应用,也可以在其他储罐上推广应用。     

超音速火焰喷涂强化物探螺旋钻杆试验研究

磨损是螺旋钻杆失效的主要原因之一，也是影响钻杆使用寿命和钻进效率的关键因素。为了提高螺旋钻杆的耐磨性能，本文在对钻杆失效分析的基础上，采用超音速火焰喷涂技术对钻杆表面进行强化，制备了三种涂层试样。利用电镜对涂层进行了微观组织结构分析和耐磨性对比试验。研究表明：采用超音速火焰喷涂耐磨合金材料，能明显提高螺旋钻杆的耐磨性；不同的耐磨合金材料，耐磨性提高的程度不同，应根据现场的实际情况和成本等综合考虑选择，以满足沙漠物探钻井的需要。     

稀土铝合金涂层的工业应用研究

针对中间油储罐的腐蚀情况,采用喷涂稀土铝合金涂层进行工业应用试验,结果证明,在G1504重污油罐、G127催化重整原料罐中使用超音速电弧喷涂的稀土铝合金涂层具有优良耐湿H2S、Cl-腐蚀的性能,采用该涂层能有效地解决中间油储罐的腐蚀问题。挂片结果表明,超音速电弧喷涂稀土铝合金涂层的质量好,孔隙率低,耐蚀性能优于铝涂层。     

探讨几种提高TC4钛合金表面硬度的方法

对TC4钛合金板材分别进行固溶-时效热处理、物理气相沉积、超音速火焰喷涂三种方法,并检测其表面硬度的提高情况。TC4板材原始硬度在325～340HV之间,通过优化固溶时效制度可将其硬度提高到490HV,喷涂HVOF涂层可将表面硬度提高至1100HV以上,使用PVD制备的涂层硬度可达到2800HV以上。此外,采用正交试验并结合扫描电镜、能谱、金相、显微硬度等方法研究了固溶时效因素对TC4钛合金硬度的影响。结果表明:固溶温度和冷却方式对TC4钛合金的硬度影响较大,但时效时间的影响不显著。     

热喷涂氧化铝、碳化钨涂层性能研究

采用爆炸喷涂、超音速喷涂工艺制备了氧化铝、碳化钨涂层,并对2种涂层基本性能以及腐蚀、摩擦磨损特性进行比较分析。结果表明,超音速喷涂碳化钨涂层具有低孔隙率、高硬度、高结合强度、低表面能特点以及优异的耐蚀、耐磨性能。由于在喷涂过程中发生相变,爆炸喷涂氧化铝涂层产生了亚稳定相-γAl2O3,在酸性环境下遭到腐蚀,其综合性能比碳化钨涂层差。     

重熔对电弧喷涂锌铝伪合金涂层性能的影响

为了获得较高结合强度的高质量涂层,采用异质金属丝电弧喷涂工艺在Q235钢板表面制备锌铝伪合金涂层,并对涂层进行整体重熔处理。对比分析了整体重熔处理前、后涂层性能的变化情况。分析结果表明,经过整体重熔处理,基体中的铁元素扩散到涂层中,构成多种铁铝金属间化合物和铁锌金属间化合物,锌铝伪合金涂层转变为合金层;整体重熔处理大大降低了涂层孔隙率,提高了涂层与基体的结合强度和硬度。     

电弧喷涂铝在海洋工程中应用与质量控制

介绍了电弧喷涂铝涂层防腐机理是铝涂层起物理覆盖作用,可较好地将钢铁基体与水、空气及其它介质隔离开,同时,铝本身的耐蚀性远好于钢铁,在海洋平台环境中,铝涂层将作为牺牲阳极,而使钢铁基体得以保护,起阴极保护作用.也介绍了电弧喷涂铝涂层材料要求和电弧喷涂铝涂层施工要求,同时也介绍了电弧喷涂铝涂层的厚度测量标准、附着力测量平均值应高于7MPa、弯曲强度测量和电弧喷涂孔隙形成机制及控制措施等。     

电弧喷涂铝涂层对海洋工程加热管道防护应用的研究

介绍采用电弧喷涂铝涂层来对海洋工程高温管道进行防护时,防护涂层的设计和施工工艺,并对涂层的结合强度和抗弯曲性进行了试验。试验表明在海洋工程高温管道上喷涂铝涂层其结果是令人满意的。     

激光合成金属陶瓷抽油泵柱塞耐磨减磨机理

针对抽油泵泵筒与柱塞存在着严重的磨损和腐蚀失效问题,采用激光熔覆原位合成技术,制备了耐磨减磨耐蚀的金属陶瓷TiC/Ni复合涂层。借助于EPMA分析和磨损试验,研究了Mo对TiC/Ni涂层磨损性能的影响。研究结果表明,涂层中加入5%Mo,TiC晶粒细化,组织的均匀性改善,硬度和耐磨性提高,摩擦因数降低;加入10%Mo,TiC晶粒粗大,硬度和耐磨性下降。在TiC/Ni涂层中,Mo分别与TiC相和γ-Ni相扩散固溶,在TiC颗粒周围形成(Ti,Mo)C固溶体环形相,可以提高陶瓷相的界面结合力。熔覆层的耐磨机制为增强相的抗磨作用,磨损形貌为短而浅的犁沟。     

静电喷涂制备环氧/Al2O3耐磨涂层的研究

为了改善有机涂层的耐磨性,以超细Al2O3陶瓷颗粒增强环氧树脂,提高有机涂层的力学性能和物理性能。利用静电粉末喷涂环氧粉末、环氧/Al2O3、环氧粉末制备环氧/Al2O3梯度涂层,利用打分法、冲蚀试验研究了制备涂层的结合强度、耐磨性等性能。研究表明:基体经表面处理后,三层梯度涂层的结合力最强;当添加30%Al2O3陶瓷颗粒,涂层固化温度为220℃、时间为20 min时,涂层的耐磨性、硬度为最佳,涂层硬度可达到43 HV,用16～18目的金刚砂冲刷90 s后,涂层的磨损率仅为0.45%。     

超音速电弧喷涂表面合金化防腐技术

超音速电弧喷涂表面合金化防腐技术是一种新型表面防腐耐磨涂层技术,该技术在防腐、修复和机械制造等领域应用广泛。塔里木油田根据实际情况,成功将该技术应用于塔中联合站热脱水器和精细过滤器的内防腐,延缓了容器内壁的腐蚀,延长了设备的使用寿命。