Research on the abrasive wear resistance of YDCrMoV coating produced by CO_2 shielded flux-cored wire surfacing

Caterpillar construction machines play an important part in many fields such as hydraulic and electric engineering, the construction of highway, for its particular of structure. The walking system of caterpillar construction machines is always under the condition of three-body abrasive wear. The abrasive wear of walking system is very severe, which always results in damages of components or structures of walking system of caterpillar construction machines. It is very important to repair the walking system by cladding technique. The abrasive wear properties of four kinds coatings produced by the shielded flux-cored wire surfacing for the repair of the damaged components of walking system of caterpillar construction machines have been studied experimentally on an MLS-23 type wet sand rubber wheel abrasive tester. The surfaces morphologies of the abrasively worn specimens and their microstructures are investigated by transmitting electron microscopy (TEM) after wear testing. Results show that the wear mechanism of cladding metals of the flux-cored wire No.1 and the No.2 is micro-cutting while that of the No.3 and the No.4 is micro-ploughing. The four kinds of flux-cored wire coatings present great potential applications for the repairing of caterpillar construction machines in the Three Gorges Engineering.

壳核结构氧化铝@石墨烯复合粉末增强铜基复合材料摩擦学性能研究

如何充分发挥润滑组元和耐磨组元的协同作用以提高铜基复合材料摩擦学性能仍面临具大的挑战。以石墨烯为润滑组元,氧化铝为耐磨组元,对比了氧化铝和石墨烯组装为壳核结构前后对铜基复合材料摩擦学性能的影响。结果表明,与氧化铝和石墨烯分别以独立相分布于铜基体的情况相比,氧化铝和石墨烯组装为壳核结构后可以提高铜基复合材料的致密度、硬度,并有利于在磨痕表面形成连续且具有保护性的摩擦层。因此,在10~40 N载荷范围内干摩擦,后者比前者具有更低的摩擦因数和磨损率。

高铬铸铁叶片堆焊工艺研究进展

高铬铸铁因良好的耐磨损、强度、韧性及抗高温、耐腐蚀性能,常被应用于抛丸机叶片、大型挖泥泵叶轮、水泥球磨机耐磨衬板等受磨损冲击的器件,通常采用堆焊工艺对高铬铸铁工件的磨损表面进行修复,以延长其使用寿命,降低制造新工件时产生的资源消耗。本文综述了高铬铸铁叶片堆焊过程中焊接电流、层间温度、冷却条件等工艺参数对高铬铸铁堆焊层组织结构、晶粒大小的影响,讨论了钒、钛、铌、稀土纳米颗粒等合金粉末及由合金粉末制成的药芯焊丝对高铬铸铁堆焊层组织成分、组织结构的影响,对比了现有传统堆焊工艺缺陷,指出了堆焊加工工艺未来发展的方向。

Mn和B元素对电弧熔覆高铬铸铁熔覆层显微组织和耐磨性能的影响

电弧熔覆技术是一种成本低且效率高的再制造技术,而高铬铸铁焊丝是常见的耐磨药芯焊丝体系之一。为了探究Mn和B元素对Q345钢板表面高铬铸铁药芯焊丝电弧熔覆再制造层的组织、硬度和耐磨性能的影响,采用光学显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、摩擦磨损试验机、超景深显微镜和电子显微镜等对熔覆层的显微组织、元素组成、硬度分布、磨损过程和机理进行了表征分析。结果表明,在电弧熔覆过程中,电解锰和硼铁粉末发生溶解,与熔覆层中元素相互作用形成块状和板条状的初生碳化物及共晶组织。各熔覆层的组织主要有M_(7)C_(3)(M为Fe、Cr和Mn)、M_(3)C、Fe_(23)(C,B)_(6)、马氏体和残余奥氏体等相存在。随着Mn、B含量的增加,熔覆层表面的硬度逐渐上升。增加了质量分数0.70%的Mn元素的熔覆层硬度相对高铬铸铁熔覆层提升10.64%。继续添加质量分数1.20%的B元素,熔覆层表面硬度进一步提升。熔覆层表面耐磨性随着Mn和B含量的增加呈现出先上升后下降的趋势。C、Mn和B的质量分数分别为4.00%、0.80%和0.80%熔覆层的耐磨性能最高,为Q345的23.06倍。

超硬磨料套料钻水下钻削P110钢的磨损实验

P110钢具有良好的综合力学性能,广泛用作油气井的套管,使用硬质合金工具对其进行水下钻削时工具磨损严重。实验研究3种不同超硬磨粒及结合剂的套料钻水下钻削P110钢的磨耗比,跟踪观察套料钻表面的磨粒形貌变化,并分析金刚石磨粒表面的石墨化情况。结果表明:在相同加工条件下,3种不同套料钻的端面磨耗大致相同,但使用金刚石磨粒的套料钻侧面磨损明显小于使用立方氮化硼(cBN)磨粒套料钻的;在水下加工条件下,端面金刚石磨粒会产生石墨化,但其仍保持一定的切削能力;结合剂硬度影响磨粒出露,从而导致套料钻在不同工作状态下的性能产生差异。

真空泵泵芯表面磨损疲劳寿命预测研究

真空泵在众多工业和科研领域中应用广泛,其性能和寿命直接影响真空设备的稳定性和生产效率。泵芯是真空泵的关键部件,表面磨损及疲劳导致的泵芯性能下降是限制真空泵性能提升和使用寿命延长的主要因素。基于此,文章分析真空泵泵芯表面磨损疲劳的机理,探讨泵芯表面磨损疲劳寿命预测的建模方法,并探究寿命预测方法的改进方向,旨在为泵芯耐磨损疲劳性能的提升和使用寿命的延长提供理论基础和技术支持。

天然气输气站控排闸阀失效分析与泄漏路径仿真

本文主要通过对某天然气输气站控排闸阀开展了化学成分、金相组织、显微硬度、形貌特征等失效分析,以掌握其在天然气输送服役中的腐蚀和磨损情况。为进一步揭示其可能存在的失效机制,利用有限元分析方法对闸阀的阀套、阀芯等主要部件进行建模和计算,探讨和揭示闸阀泄漏路径,为后期输气站闸阀内表面处理提供数据支撑。研究显示,阀套、阀芯、阀座的局部腐蚀损伤主要是由天然气中含有极微量H_(2)O、较高CO_(2)和微量H_(2)S等侵蚀性气体以及极少量沙土协同作用的冲刷腐蚀引起。

TiC对亚共晶高铬铸铁堆焊合金组织及磨损性能的影响

农机触土部件在作业过程中会受到土壤中沙石、杂草、植物的秸秆、根茬及其他有机质物体的磨损和冲击,极易发生失效报废。为解决农机触土部件耐磨性差、使用寿命短等问题,采用药芯焊丝电弧焊的方法在Q235钢基体上进行堆焊,制备含TiC的亚共晶高铬铸铁堆焊耐磨层。通过金相显微镜、洛氏硬度计、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机和自制叶轮-滚筒冲击磨损试验装置,分析原位合成TiC和粉芯中直接添加TiC两种方法对亚共晶高铬铸铁堆焊合金微观组织、硬度、抗磨粒磨损性能及抗冲击磨损性能的影响。结果表明:耐磨堆焊合金主要由γ-Fe、α-Fe、M_(7)C_(3)和TiC组成,TiC的加入细化了组织中的先析出奥氏体,使得堆焊层宏观硬度增加,磨粒磨损后共晶碳化物的开裂和剥落现象减少,冲击磨损表面材料的脱落减少,磨损失重降低。TiC可以显著提高堆焊合金的抗磨粒磨损性能和抗冲击磨损性能,其中原位合成方式添加TiC的堆焊层性能更加优异,可为TiC在农机触土部件耐磨涂层中的研究和应用提供参考。

WC添加对电弧熔覆钛基涂层微观组织及性能的影响

为了提高钛合金的使用寿命,设计了一种Ti-WC系药芯焊丝,并通过TIG电弧熔覆技术在TC4钛板上制备了4种不同WC含量的钛基涂层。通过XRD、SEM、EDS、显微硬度测试、摩擦磨损试验和电化学测试等方法,对涂层的微观组织、力学性能和耐蚀性进行了分析。结果表明,涂层主要由α-Ti、WC、W2C和Ti C组成,随着WC含量的增加,涂层中硬质相的含量也随之增加,涂层硬度及耐磨性得到了显著提高。在电化学耐蚀性测试中,各涂层均在电解液中发生了明显的钝化现象,耐蚀性随着WC含量的增加呈现先上升后下降的趋势,当WC添加量为12%时耐蚀性最佳。

基于KANO-SEM模型的改良旗袍设计需求分析

为明确顾客对于改良旗袍的核心设计需求,提升顾客的穿着体验满意度,文章对改良旗袍设计过程中影响顾客满意度的需求要素进行挖掘,共提炼出7项需求类别和29项需求要素。通过Kano模型对这些要素进行归类分析,并借助四象限图优化要素的属性,建立结构方程模型来确定重要性程度,进而分析在改良旗袍设计中各需求要素的优先级顺序。研究得出,顾客在改良旗袍设计中更加注重版型合体性、襟形及袖形方面的设计需求;在款式设计方面,顾客对于方襟、连肩袖、圆领的满意度最高;在版型工艺方面,顾客对于胸部较合体、滚边工艺的需求较高;在面料方面,顾客更加看重面料的透气性能。

输气站控排闸阀阀芯耐蚀耐磨熔覆工艺研究

本文针对某天然气输气站控排闸阀阀芯腐蚀和磨损失效现状,通过激光熔覆技术开展了熔覆层的金相组织、硬度、磨损和腐蚀性能的工艺参数优化。结果表明:优化的激光功率为1900W、扫描速率为500mm/min和送粉速率为40g/min,金相组织和硬度发生了明显变化,磨损后熔覆层表面形成了较细浅的犁沟,优化熔覆层呈现了更优越的电化学耐蚀性能、钝化性能以及抗点蚀性能,这为注输气站控排闸阀阀芯的冲刷腐蚀导致失效提供了有效防护技术。

300MW火电厂高调门LVDT防磨纠偏减振改造研究

针对机组高压调门线性可变差动变压器(Linear Variable Displacement Transducer,LVDT)运行过程中出现的铁心弯曲、磨损及阀杆断裂等故障,提出一种改进的保护套管设计。通过延长LVDT保护套管,并在保护管顶部和铁心尾部增加防磨减振装置,有效减少LVDT铁心弯曲和断裂的发生,延长LVDT的使用寿命,降低检修频率和LVDT反馈波动,提升机组运行的稳定性。

Fe-C-Cr-V-B系高铬堆焊合金的显微组织及耐磨性

采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备含有C1．2％～1．8％（质量分数，下同），Cr15％～20％，V2．0％～3．0％，B0％～1．0％的高铬堆焊合金。借助光学显微镜、扫描电镜和x射线衍射等分析手段，研究其显微组织及碳化物分布形貌，结果表明：其显微组织由α-Fe＋γ-Fe＋（Fe，Cr）7C3＋（Fe，Cr）3C＋Fe3（C，B）＋B4等组成，加入B4可显著细化该堆焊合金晶粒，降低α-Fe，γ-Fe基体组织的Cr，V等合金元素的固溶量，使碳化物（Fe，Cr）7C3数量增加且呈弥散分布。另外，考察了B4C含量对高铬堆焊合金硬度及耐磨性的影响，耐磨粒磨损实验结果表明其相对磨损系数是H25Cr3Mo2MnV堆焊合金的6～17倍，其中碳化物颗粒四周均匀分布的α—Fe等基体组织使其可承受较大的磨粒冲击而不脱落。

深井密闭取心技术在普光8井的应用

对普光8井存在的高压气层、H2S浓度高、循环压力高、裸眼井段长、地层破碎等工艺技术难点进行了分析和研究，结合目前深井密闭取心工具存在的问题，设计加工了机械钻速较高的PDC取心钻头，特制了耐高温、防H2S腐蚀的氟橡胶密封圈，研制了抗高温密闭液，在取心工具下活塞底部焊刮泥板，设计加工了卸压装置，通过一系列的技术革新和措施配套改进，在深井5505—5685、25m井段，共密闭取心19筒，累计进尺180．25m，心长141．17m，收获率78．3％，密闭率95．60％。该研究对同类井的取心作业有重要的借鉴作用。

钎焊气氛对金刚石磨耗特性的影响

采用NiCr合金钎料,通过Ar气保护和真空钎焊的方法制备了钎焊金刚石耐磨性试件,并研究了钎焊气氛对金刚石磨耗特性的影响。结果表明:在试验条件完全相同的情况下,不同的钎焊气氛导致金刚石磨耗特性不同,即经真空钎焊金刚石的磨耗特性表现为破碎方式,而经Ar气保护炉中钎焊金刚石的磨耗特性初始表现为磨耗平台方式,其后随着磨耗平台面积的增大,金刚石出现破碎。最后采用Ar气保护和真空钎焊方式制作了金刚石套料钻并进行了钻削试验,由于磨耗特性的不同,Ar气保护炉中钎焊套料钻较真空钎焊套料钻具有更长的使用寿命。

含WC陶瓷相电弧喷涂层耐磨粒磨损性能的研究

采用电弧喷涂含WC-CoNi金属陶瓷粉末的粉芯丝材,在低碳钢基体上制备铁基复合涂层,采用MLS-225型湿砂橡胶轮磨损试验机评价铁基复合涂层的耐磨粒磨损性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对涂层的显微组织结构、磨损表面及其相组成进行分析.结果表明:含WC陶瓷相涂层的耐磨粒磨损性能较好,相对Q235钢提高约9倍;当粉芯中WC质量分数低于25%时,随着WC含量增加,涂层的硬度和耐磨性增加;当粉芯中WC质量分数超过25%后,涂层的耐磨性有所下降;电弧喷涂含WC陶瓷相涂层的磨损机制主要为硬质相的脆性剥离和轻微的塑性切削,在磨粒磨损条件下硬度较低的金属基体先磨损,硬度较高的WC和Fe3B硬质相起到阻止石英砂磨损的作用,从而降低了涂层的磨损.

Fe-Cr-C系药芯焊丝耐磨堆焊层的组织和性能

在Fe-Cr-C系药芯焊丝药芯中添加多种强碳化物形成元素,研究了堆敷金属的显微组织、耐磨性和抗氧化性。结果表明,堆焊层金属中大量呈针状和片状的细小碳化物均匀分布在共晶组织和马氏体基体上,改善堆焊金属的韧性,提高了抗裂性;焊缝金属的硬度为61.7HRC,耐磨性好,其相对耐磨性是市售某药芯焊丝堆焊层金属的3.75倍;堆焊层金属高温稳定性好,抗氧化能力强;焊丝适用于高温低应力磨料磨损环境。

药芯焊丝堆焊耐磨覆层组织性能试验研究

采用埋弧焊方法对三种不同的高碳高铬自保护药芯焊丝进行堆焊,并对其堆焊覆层的硬度、耐磨性以及显微组织等进行了试验,研究其堆焊耐磨层的组织、性能及其相互关系。结果显示:1#堆焊覆层材料耐磨性优于碳含量及硬度更高的2#堆焊覆层材料,表明同类堆焊覆层材料在硬度相近时其耐磨性主要取决于碳化物数量、形态、分布及大小,而合金元素对改变显微组织形态,晶粒大小与分布等方面有积极作用。

B元素对Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金组织和耐磨性的影响

采用直径为1．6mm的细径药芯焊丝，利用CO2气体保护焊堆焊的方法制备了含有1．0％～3．0％C（质量分数），15％-20％Cr，0％～2．0％B的高铬堆焊合金．研究了B。C含量对堆焊合金的硬度及耐磨性的影响．结果表明，堆焊合金的硬度从57．1HRC增加到65．2HRC，硬度提高14．2％；堆焊层合金的相对耐磨性从3．5倍提高到18．0倍．借助光学显微镜、扫描电镜和x射线衍射等微观分析方法，研究了堆焊合金的显微组织及碳化物分布形貌．结果表明，堆焊合金的显微组织主要由铁素体＋奥氏体＋（Fe，Cr）7C3组成，加入B4C可显著改善堆焊合金层基体组织，使碳化物（Fe，Cr）7C3数量增加且呈弥散分布．

耐磨性和机加工性优良的药芯焊丝

研究了一种堆焊药芯焊丝 ,按通常工序制造与修复轧辊等设备 ,具有焊态机械加工性好 ,消除应力处理后硬度高、耐磨性好等特点 ,较好地处理了硬度、耐磨性和机加工性之间的矛盾。对其设计原理、具体的应用进行了阐述。