CoCrMoSi涂层冷热疲劳和磨损性能

采用超音速火焰喷涂技术,在CrZrCu表面制作了CoCrMoSi涂层。采用光学显微镜、SEM及EDS等方法,对涂层的冷热疲劳性能和抗磨损性能进行了分析研究,并与当前冶金行业大量使用的电镀NiCo镀层进行对比。结果表明,450℃试验条件下,经113次冷热疲劳后,CoCrMoSi合金涂层仍完好无损,而NiCo电镀层循环37.8次就剥落30%以上;CoCrMoSi涂层和NiCo镀层均发生了磨粒磨损和粘着磨损,镀层以粘着磨损为主,同时伴有严重的磨粒磨损,而涂层磨粒磨损不明显,主要表现为粘着磨损。涂层的抗磨损性能远高于电镀层,同样磨削条件下(30min),电镀层失重0.5986g时,喷涂层仅仅失重0.0572g,电镀失重是喷涂的10.5倍还多。

核用Inconel 690焊丝TIG焊微裂纹产生机理研究

针对国际上核用Inconel 690焊丝TIG焊微裂纹问题,利用扫描电镜、俄歇电子分析等方法对微裂纹断口微观组织形貌、特征点的成分进行研究。结果表明,Inconel 690焊丝TIG焊微裂纹主要是结晶裂纹,原因是由S,P在晶界偏析引起的低熔点共晶物。通过对结晶裂纹的产生机理和影响因素的系统研究,指出Inconel 690焊丝TIG焊微裂纹主要是由S,P引起的结晶裂纹,而不是只有DDC裂纹,通过定量分析S,P与裂纹关系,提出了防止微裂纹产生的条件,并制造出无微裂纹的HS690,HS690M焊丝。

CrZrCu铜合金表面高速火焰喷涂涂层对其疲劳性能的改善

利用HVOF对CrZrCu工作面分别喷涂CoMo合金和经MCrAlY打底的CoMo合金涂层,并与NiCo镀层对比研究。结果表明,500℃试验条件下,经122次冷热疲劳后,CoMo合金涂层仍完好无损,而打底涂层剥落30%平均需32次,电镀层要37.8次;800℃试验条件下,30%的涂层剥落时,CoMo合金涂层可承受29.4次,打底涂层17.9次,而电镀层21.4次。这说明CoMo合金涂层在500℃具有很高的抗冷热疲劳性能,经MCrAlY打底后冷热疲劳性能并未得到提高。

板坯连铸结晶器Co基合金涂层抗冷热疲劳性能研究

采用HVOF对板坯连铸结晶器窄边CrZrCu板喷涂Co基合金涂层,与电镀Co-Ni镀层进行对比分析。结果表明:450℃下进行冷热疲劳试验,Co基合金涂层经过113次后,涂层还保持完好无损,未出现任何缺陷,而电镀镀层只能承受37.8次;800℃时,Co基合金涂层经过29.4次冷热疲劳后,有31%的涂层剥落,而电镀层只能承受21.4次。这说明HVOF涂层具有非常高的抗冷热疲劳性能。

核用690焊接材料的国产化研究

核用690焊接材料国产化是国家核电计划的重点内容之一,为满足中国飞速发展核电事业的需求,迫切需要国产核用690焊接材料。借助4L不锈钢高压釜、电子天平、扫描电镜等仪器,对自主研发的690焊接材料进行了金相组织、力学性能、晶间腐蚀性能、应力腐蚀性能、均匀腐蚀性能以及缝隙腐蚀性能等的试验研究。结果表明,HS690焊丝、HS690M焊丝以及HT690焊条具有优异的综合性能,满足核电要求。

电弧喷涂NiAl涂层摩擦磨损性能研究

利用双丝电弧喷涂技术在6061-T6铝合金基底上制备了NiAl-95/05和NiAl-80/20两种不同成分的镍铝涂层。采用扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、显微硬度计等设备对两种涂层的微观组织结构及特性进行对比分析,并采用滑动摩擦和滑动磨损试验方法,研究了两种涂层的滑动摩擦磨损性能。结果表明,两种涂层均与基体结合紧密,无裂纹;NiAl-95/05涂层中的主相为(Ni)固溶体,而NiAl-80/20涂层中主要组成相为Ni_3Al和NiAl;NiAl-95/05涂层和NiAl-80/20涂层显微硬度的平均值分别为219 HV和312 HV。摩擦磨损试验结果表明,在干态和水润湿条件下,NiAl-80/20涂层的滑动摩擦系数较大;而在油润湿条件下,两种涂层的滑动摩擦系数基本相等;显微硬度和滑动摩擦系数共同决定了涂层的滑动磨损性能,NiAl-80/20涂层的滑动磨损性能明显优于NiAl-95/05涂层。

16M nR钢焊接接头表面纳米化及接头抗H_2S应力腐蚀性能

采用超音速微粒轰击(SupersonicParticlesBombarding)技术对16MnR低合金钢焊接接头表面进行处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行分析。结果表明,经超音速微粒轰击处理可以使样品表层晶粒细化至纳米量级,表层晶粒尺寸平均为12.6nm,而且表层组织得到均一化。实验证实抗H2S应力腐蚀性能得到显著提高。

超音速火焰喷涂涂层特性研究

研究分析了ＷＣ－Ｃｏ和ＮｉＣｒＢＳｉ两种超音速火焰喷涂涂层的内聚结合强度、残余应力、显微组织结构、孔隙率、显微硬度和耐磨性能。对热喷涂涂层残余应力的测试与分析采用了改进的Ａｌｍｅｎ试验方法，并测得了客观的涂层残余应力及其与涂层厚度和喷涂工艺的关系。应用单摆冲击划痕试验法测得了热喷涂涂层内聚结合强度。

超音速冷喷涂铜涂层特性分析

介绍了超音速冷喷涂技术特点及工艺原理,测试了铜涂层的显微硬度、结合强度等重要指标,利用扫描电镜、X衍射、EDX测试手段观察了铜涂层组织形貌,分析了涂层相结构、残余应力状况和微区成分等特性。超音速冷喷涂铜涂层试验研究的结果表明,铜涂层的平均显微硬度高于铸态铜块体材料,涂层结合强度高;X衍射表明铜涂层无相结构变化,完全没有氧化现象,具有“性质的遗传性”;涂层的应力主要为压应力,有利于提高结合强度;试样热处理后,涂层与基体的界面处出现了微区扩散层,局部界面微晶化甚至消失。

超音速冷气动力喷涂Cu涂层的结合机理

简要介绍了冷喷涂技术特点及工艺原理。分析了超音速Cu颗粒与基材高速撞击沉积过程,借助扫描电镜分析了涂层结合机理:涂层与基体的界面结合以及涂层之间的粒子结合主要以机械咬合为主;涂层之间的结合同时有部分冶金结合和物理结合。

TiAl基合金的非晶钎焊

利用一种典型的块体非晶成分Zr65Al7.5Cu27.5(摩尔分数,%),制备成非晶条带焊接TiAl基合金,研究了焊接接头的组织结构和成分分布,并分析了钎焊过程的组织演变规律。研究结果表明,利用Zr65Al7.5Cu27.5非晶条带可以成功焊接TiAl基合金。焊缝区组织出现了明显的分层现象,从中部到界面区依次是先析出的Zr2Cu型和ZrCu化合物,粗大的Zr2Cu型化合物和Ti2Al型柱状晶。焊接母材中的Al元素向焊缝发生了扩散,在界面区形成了一层很薄的反应层。

钎焊温度对TC4与Ti_3 Al-Nb合金钎焊接头组织的影响

采用50Ti-20Zr-20N i-10Cu粉末钎料对Ti3A l-Nb合金与TC4合金进行真空钎焊,通过SEM、EDS、电子探针及拉伸试验研究不同钎焊温度下钎焊接头的显微组织及性能特征。结果表明,钎焊温度升高钎焊接头强度并不提高;不同温度下钎焊接头中靠近TC4合金基体边界处均生成魏氏体组织,随温度升高魏氏体组织粗化程度加剧;整个钎焊接头中Ti3A l-Nb合金基体与钎料的反应程度弱于TC4合金基体。

冷喷涂Al涂层性能及沉积行为的分析

利用自行研制的冷喷涂系统制备出Al涂层,对涂层的结合强度、孔隙率以及显微硬度等进行了测试,借助金相显微镜及扫描电镜对涂层与界面的组织形貌进行观察,并对Al涂层的沉积行为进行了分析。结果表明,冷喷涂铝涂层以机械镶嵌的方式结合,颗粒在与基体冲击碰撞后变成长条状,并且其变形方向与冲击方向成直角。

焊丝送丝性能与表面状态关系研究

自动焊过程中,焊丝送丝性能是影响焊接接头质量的关键因素,论文以与焊丝送丝性能密切相关的焊丝表面状态为研究对象,以焊丝表面平坦面所占比例加LD/LT及平坦面宽度偏离率KY描述焊丝表面状态,结合送丝性能与表面状态的关系,提出评价焊丝送丝性能的判据:焊丝表面平坦面所占比例LD/LT处在合理范同0.50～0.88,且KY小于30%时送丝性能优良,大于40%时送丝性能很差。对典型焊丝表面状态及其参数进行分析,并通过实际焊接过程送丝速度的稳定性评价焊丝送丝性能,验证所述判据的适用性。

超音速微粒高能轰击16MnR钢表面纳米化的研究

采用冷气动力超音速微粒高能轰击技术对16MnR低合金钢表面进行处理,利用扫描电镜、透射电镜和X衍射方法对基体表面的微观形貌和结构进行分析。试验结果表明:试样经过超音速微粒轰击处理后可以使表层晶粒细化至纳米量级,平均晶粒的尺寸为14.2nm;处理后表层主要产生压应力;处理后表层的显微硬度增加。

690镍基合金真空感应熔炼脱硫

采用真空感应熔炼,精选原材料,分别利用预制MgO坩埚和预制CaO坩埚,其中在MgO坩埚中加入稀土镧,在CaO坩埚中加入金属铝,采用这两种不同的工艺分别对690镍基焊接材料进行脱硫.结果表明,在低硫含量范围内(S≤0.003%,质量分数),前一种工艺起不到脱硫作用,而后一种工艺却大幅度脱硫,铸锭硫含量降低到0.0004%.脱硫机理为铝与CaO坩埚感应形成3CaO.A l2O3低熔点渣,脱硫反应在坩埚内表面3CaO.A l2O3渣与合金液的界面上进行,从而大大促进脱硫.超低含量的硫提高了合金的加工塑性,进而在焊接试验过程中证实,超低含量的硫使熔敷金属避免了焊接裂纹的产生.

超音速火焰喷涂(HVOF)技术的发展与工艺特点

介绍了超音速火焰喷涂技术的发展过程、未来的发展方向以及涂层的应用 ,详细比较了各种超音速火焰喷涂枪的工艺特点和涂层造价。此外 ,还对超音速火焰喷涂涂层的性能 (如硬度、密度、结合强度、残余应力 )

La和Mg对HS690镍基合金锻造裂纹敏感性的影响

采用真空感应熔炼,精选原材料,使用MgO坩埚,在HS690镍基合金中加入一定含量的稀土La和金属Mg,试验结果表明:La+Mg含量超过一定值时,铸锭锻造开坯时,在表面及其内部产生大量裂纹,致使锻件报废。因此适当控制两者的含量是十分必要的,为下一步后序加工打下基础。同时,在低硫含量范围内加入稀土,La起不到脱硫作用。

焊接结构中疲劳裂纹形成位置与过程

研究了在交变载荷的作用下 ,16Mn钢焊缝中疲劳微裂纹萌生的位置及形成过程。通过透射电子显微镜及扫描电镜对疲劳后的试样进行观察及仔细分析 ,发现疲劳微裂纹萌生的位置主要在第二相粒子与基体的界面处、疲劳过程中形成的亚晶界处 ;

HS690镍基高温合金脱氮工艺研究

研究了真空感应熔炼HS690镍基合金的脱氮行为,通过精选原材料,采用特种碱性坩埚,进行了一系列试验。试验结果表明:在一定的冶炼工艺条件下,可以大幅度脱氮,不同的材料脱氮结果不同。氮含量的降低提高了该合金的焊接性能,从而减少了产生焊接裂纹的倾向。