等离子转移弧喷涂铁基非晶涂层的组织与耐蚀性能

为解决电弧喷涂铁基非晶涂层氧化严重等问题,采用等离子转移弧丝材喷涂(PTWS)在20NiCrMo基体上制备铁基非晶涂层,通过响应曲面法设计四因素三水平工艺参数优化实验,建立氩气流量、氢气流量、工作电流以及喷涂距离与孔隙率之间的数学模型关系。利用最佳工艺参数制备铁基非晶涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、硬度测试仪(HV-1000A)和电化学工作站(IM6ex)对涂层进行微观形貌、相组织、硬度及极化分析。结果表明:当工作电流不变时,氩气增大、喷涂距离减小或是氩气减小、喷涂距离增大都会导致孔隙率呈下降趋势。在最优工艺参数下,即Q_(Ar)=115 L/min,Q_(H2)=4 L/min,I=300 A,D=150 mm,d=12 mm,V_(wire)=60 mm/s,所获铁基非晶涂层的孔隙率为2.14%,平均硬度为960HV_(0.1),腐蚀电势为-0.4841 V以及腐蚀电流为3.716×10^(-5) A·cm^(-2),表明涂层具有良好的耐腐蚀性能。

非转移弧等离子体炬及其射流的数值模拟

通过求解等离子体弧柱区的质量方程、动量方程、能量方程、电动势方程、磁场方程和组分方程,对非转移弧等离子体炬及其产生的等离子体射流的传热与流动特性进行了数值模拟研究,获得了等离子体炬及其射流区域的温度和速度分布。结果表明:呈现上升的伏安特性曲线;等离子体炬出口处温度和速度呈现抛物线分布;等离子体进气速度增加,等离子体速度增加,温度变化不明显;电流增加,等离子体速度和温度都明显增加。

钴基合金等离子转移弧堆焊显微结构研究

应用光学金相、X 射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM)和透射电镜 (TEM ) ,研究Co Cr W系钴基多元合金等离子转移弧堆焊的显微组织、相组成和微观结构。结果表明 ,堆焊合金层主要由呈面心立方结构Co基固溶体以及分布在其中的 (Cr ,Fe) 7C3型碳化物构成。Co基固溶体中存在许多堆积层错 ,这些堆积层错受阻于共晶碳化物处 ,与固溶体组成共晶体的碳化物主要为具有六方点阵并含有层片状孪晶的 (Cr,Fe) 7C3。

直流非转移弧热等离子体喷枪加热效率分析

利用计算机模拟技术,采用有限容积方法,针对自制的低能耗、高效率内送粉等离子喷涂设备,对喷枪内部影响喷涂热效率的因素进行了分析。研究结果表明通过适当提高进气流量、提高混合气体中的氮气或氢气含量和减少喷枪通道长度,均能提高等离子喷枪热效率。而电流的大小以及喷枪的通道直径对热效率无显著影响。

非转移弧等离子体炬传热与流动的数值模拟

以非转移弧等离子体炬为研究对象,对等离子体电弧和阳极的传热与流动进行了数值模拟,并求解了质量方程、动量方程、能量方程、电势方程和磁场方程,获得了等离子体弧的温度、速度和电流密度分布。计算结果表明,阳极内壁面温度变化不大;等离子体炬出口处径向温度和速度分布类似抛物线形分布;提高进气速度或减小电弧电流,均使得电弧阳极斑点向下游移动。

钴基合金等离子转移弧喷焊组织结构和性能研究

应用光学金相、扫描电镜 (SEM )、X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM )和显微硬度测试对钴基合金等离子喷焊的组织结构和显微硬度 ,以及时效过程中的物相和显微硬度变化进行了研究。结果表明 ,合金层主要是由γ(Co)和 (Cr ,Fe) 7(C ,B) 3构成。表现出亚共晶的组织形态。它在时效过程中物相发生了变化 ,并且发生了由 (Cr ,Fe) 7(C ,B) 3向Cr2 3(C ,B) 6 的转变过程 ,时效后显微硬度平均提高约 11%。研究表明 ,时效过程中新相的析出。

超音速等离子转移弧喷涂铝涂层的响应曲面法工艺优化

采用超音速等离子转移弧喷涂铝涂层,通过响应曲面法中的Box-Behnken中心组合试验设计了三因素三水平的工艺优化试验,建立了主气流量、工作电流和喷涂距离与涂层孔隙率之间的数学模型。对最优工艺参数条件下制备的铝涂层,利用SEM、XRD对涂层的微观形貌和组织成分进行表征;利用HMV-2000型维氏硬度计和MTS 809万能拉伸试验机对涂层的显微硬度和结合强度进行测试分析。结果表明:随着主气流量增大、工作电流减小或者主气流量减小、工作电流增大,孔隙率均呈减小趋势,得到的最优喷涂工艺为:主气流量:100 L/min,工作电流:200 A,喷涂距离:100 mm,丝与喷嘴的距离:10 mm,送丝速度:6 m/min。通过最优工艺制备的铝涂层,涂层致密,孔隙率为2.3%;涂层与基体的结合强度较高为24.4 MPa,显微硬度为44.5 HV0.1。

洛伦兹力对自由燃烧弧和壁稳非转移弧流场的影响

通过耦合迭代求解流体力学方程和电磁场方程,数值模拟了转移式自由燃烧电弧和具有细长中间段及突扩阳极结构的壁稳式非转移直流电弧的流场,分析了洛伦兹力对这两种典型直流电弧流场的影响。结果显示:在自由燃烧电弧情况下,电流自感磁场的洛伦兹力对流场特性有显著影响,自磁压缩是约束电弧的主要机制;而在壁稳式非转移直流电弧情况下,相对于强壁面约束和气动力作用而言,洛伦兹力对流场的影响有限。特别在中间段出口以后,洛伦兹力与气动力的比值小于0.010,因此,当主要考虑壁稳式非转移直流电弧发生器出口参数时,为了提高数值模拟效率,可忽略洛伦兹力的作用。

等离子转移弧堆焊镍基和钴基合金堆焊层的组织和耐磨性能研究

采用等离子转移弧堆焊技术制备了碳化钨增强镍基Stelcar65合金和钴基Stellite6合金堆焊层,利用X射线衍射仪和扫描电镜分析了堆焊层的相组成和显微组织,并用磨损试验机研究了两种合金堆焊层的磨损性能。结果表明,Stelcar65合金堆焊层由碳化钨增强颗粒和镍基合金基体组成,碳化钨硬质颗粒均匀地分布在Stelcar65合金堆焊层中。Stellite6合金堆焊层从熔合线至表面,依次出现平面晶、胞状晶、树枝晶和等轴晶几种组织。Stelcar65、Stellite6合金堆焊层的平均硬度分别为542 HV和449 HV。Stelcar65合金堆焊层具有优异的耐磨性能,其堆焊层的磨损量小于Stellite6堆焊层。Stelcar65合金堆焊层的磨损机理是磨粒磨损和粘着磨损,而Stellite6的磨损机理为磨粒磨损。

非转移弧等离子体射流稳定性研究

提出了一种分析等离子体射流在整个工作时间内的稳定性的方法。该方法通过分离等离子体的弧压信号中稳定与不稳定的时间段,求出稳定时间段占整个工作时间的比例,进而判断等离子体射流的整体工作状态。经实验验证,该方法与等离子体射流实际工作状态相符。

等离子体转移弧法制备的气缸内壁涂层和新型活塞环对新一代发动机的摩擦性能改进

为了控制气候变化,欧盟已经承诺,到2020年,CO2气体的排放量将比1990年减少30%。二氧化碳总排放量的20%来源于交通,其中道路交通占据了交通气体排放的84%以上。为了实现二氧化碳减排的目标,汽车行业不得不执行更严格的排放标准。汽车行业减排只有通过减轻车身重量和提高发动机和传动系统的效率方可实现。内燃机中接近50%的能量用来克服活塞环与气缸内壁之间的摩擦阻力,因此气缸内壁以及活塞环上均被涂上新型的低摩擦材料,以减少该部位带来的能量损失。论文中采用线性往复摩擦试验机表征气缸壁和活塞环间的摩擦行为,以便找出最佳的涂层组合。

基于状态驻留时间下由转移弧产生输出的HMM模型中的参数估计

本文讨论了用状态驻留时间来模型化传统的HMM模型。HMM的一个基本假设是它认为语音信号是准平稳的。然而由状态输出yt的HMM模型，并不能很好地表征语音信号中平稳段或平稳段之间的具体特征；由转移弧产生输出的自左向右HMM系统,则对语音特征作更为细致的描述。本文主要讨论在[2]的基础上,对新建模型进行参数估计。

等离子点火系统非转移弧特性研究及在1000MW机组锅炉的应用

非转移型等离子点火系统在鸳鸯湖电厂超超临界燃煤锅炉上的成功应用,完全可以实现无油点火,具有显著的经济效益和环保效益。本文介绍了等离子喷枪内电弧的运动特性和介质气体对弧压、功率的影响,通过非转移型弧的等离子在燃煤机组上的点火调试,改变介质气体流量,有效地提高等离子喷枪阴、阳极寿命。同时结合现场煤质情况,对煤粉浓度和细度,一次风温和风速等参数进行有效调节,确保等离子系统在可调节功率范围内点火稳定而使锅炉正常启动。

交叉型转移弧等离子喷枪

交叉型转移弧等离子喷枪，由两个结构相同的枪体组成，两枪体之间呈八字形结构分布，两枪体轴线夹角为10°-170°，主电极通过电缆分别与电源的正负极连接，辅助电极之间通过电缆或机械机构连接在一起形成等电位。每个枪体的主电极和辅助电极之间与高频引弧装置连接，喷枪工作时，在每个枪体的主电极和辅助电极之间形成非转移弧，待两个枪体内的非转移弧稳定后，断开两个辅助电极之间的连接，两个枪体内的非转移弧在工作气体的作用下，拉长并拉出辅助电极，形成起始于一个枪体的主电极，交汇于两枪体的轴线交点处，终止于另一枪体的主电极的转移弧。

配电网快速故障点转移熄弧方法的有效性在线辨识研究

针对中性点不接地系统快速故障点转移熄弧方法在故障相母线接地期间无法判断原故障点故障状态的问题,分析了线路重载和轻载两种情况下站内可测电气量的特征差异。当线路重载时,若原故障点故障未消除,两同相接地点间的大地支路将对负荷电流产生分流,推导叠加负荷分量的母线接地点电流表达式。利用幅值和相位偏移度是否超过所设门槛值判断原故障点状态。当线路轻载时,若原故障点故障未消除,两同相接地点使中性点不接地系统零序通路改变。利用对称分量法分别计算一点接地和两点接地时的故障线路零序电流,利用零序电流偏移度判断原故障点状态。设计了故障相母线接地期间原故障点状态辨识及动作流程,并通过ATP仿真软件对提出的方法进行了仿真验证。

配电网单相接地故障残余电流转移消弧方法

根据消弧线圈和故障转移灭弧装置的优缺点,提出了一种残余电流转移的消弧方法。该方法首先利用消弧线圈将故障点电流补偿到较小数值,再投入故障转移装置转移故障点的残余电流,使电弧可靠熄灭。为了避免转移装置错误投入带来负面影响,采用两级开关结构,并用限流电阻对第一级合闸电流进行限制。通过检测限流电阻的电压或电流,可实现转移装置投入正确性以及电弧是否熄灭的判别,为故障转移装置的投退提供了可靠依据。仿真结果表明,该方法能够解决消弧线圈残流过大的问题,同时也能够避免故障转移装置错误投入带来的风险。

非转移等离子弧净化石墨研究

针对传统石墨提纯方法存在试剂有毒、污染环境、能耗大、成本高等缺点。探讨了利用非转移等离子弧净化石墨的技术路线,设计了专用等离子体石墨净化装置。利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪等对非转移等离子弧处理石墨前后石墨的外观形貌及元素痕量进行了表征。实验表明:气体流速为25L/min、电流为300A、进料速度为100g/min、循环次数为3次条件下石墨净化效果最佳;非转移等离子弧净化石墨方法简单高效。

负荷对接地故障转移消弧技术的影响

为了分析负荷对接地故障转移消弧技术的影响,提出了一种接地故障转移消弧技术等效模 型。利用该模型对接地故障转移消弧装置的电流转移性能和恢复电压抑制能力进行了研究,给出了接 地故障转移消弧技术受负荷影响的规律。研究结果表明:接地故障转移消弧装置的电流转移性能受负 荷影响较大,在大负荷、小接地电阻的情况下可能出现不能转移故障点电流的情况,甚至有增大故障 点电流的可能;故障转移消弧装置对恢复电压有较强的抑制能力,且受负荷的影响较小。研究结果为 接地故障转移消弧装置控制方法的改进提供了理论依据。

海宝HT2000等离子切割机弧转移的故障排除

海宝HT2000等离子切割机是一款高速、高精度的金属切割设备。文章从维修实践出发,简单阐述了等离子切割的原理及海宝HT2000等离子切割机的工作时序,着重介绍了割炬中存在高频但无引导弧故障可能的原因及解决此类故障的方法,并逐步排查从而彻底解决了此故障。

双阳极电弧等离子体炬的磁流体动力学分析

为了更好地研究直流电弧等离子体炬内的流动与传热,根据磁流体动力学(MHD)理论建立了等离子体电弧区的数学物理模型,采用磁矢量势A的方法来计算磁感应强度B的大小,利用通用软件FLUENT并进行二次开发,采用用户自定义函数(user defined function,UDF)加入磁流体动力学方程组中的源项和物性参数,并利用用户自定义标量方程(user defined scalar,UDS)的方法加入Maxwell方程组,采用SIMPLE算法对电弧区域进行了数值模拟。计算结果表明:等离子体炬内的弧电压随着气体质量流量的增加而增加;等离子体炬内的温度随着气体质量流量的增加而减小,而速度随着气体质量流量的增加而增加;出口处的温度和速度随径向距离的增加而减小,但温度减小的速率增加。这一结果可为实验提供理论指导和参考。