普光气田进口镍基复合管阶段性分析与评价

为探索镍基复合管在高酸气田工况条件下运行后性能的变化规律,对已服役的镍基825内衬复合管管段和L360QCS基管开展了相关的金相分析和硬度检测,研究了材料的拉伸性能、冲击性能、抗氢致开裂(HIC)性能、抗硫化物应力腐蚀(SSC)性能、固溶氢含量测定分析、耐腐蚀性能等的变化规律,为镍基复合管在酸性气田的应用积累了宝贵的经验。

镍基复合管的自动焊焊接工艺

通过对镍基合金的焊接性进行分析,确定了大口径镍基复合管的焊接工艺,采用背部充氩的钨极氩弧自动焊进行根焊、气体保护自动焊进行填充盖面的自动焊焊接工艺,并且对焊接接头进行了常规力学性能、过渡层化学成分、显微硬度进行了研究。结果表明:该焊接工艺切实可行,焊缝成分能保证复合管焊接过程中的力学要求。

海外油气田N08825镍基复合管施工技术要点

主要介绍了海外项目N08825复合管施工技术要点,验证了N08825复合管母材具有良好的焊接施工性能。通过选优法分析选择最优的焊接方法,并进行实际焊接工艺评定试验及产品焊接,最后归纳总结了N08825复合管焊接施工技术要点。

大口径镍基复合管的焊接

根据某石化公司原料气隐患治理工程镍基复合管道(20R+INCOLOY825复合管)焊接施工的成功经验,介绍了大口径镍基复合管的焊接技术。解决了复合管道焊接过程镍基合金具有可焊性差、导热性差和焊接时易出现热裂纹等技术难题,为以后此类大口径镍基复合管道的施工提供借鉴作用。

不同电流密度下电沉积金刚石增强镍基复合涂层的微观结构与耐磨性能

采用电沉积技术在1,2,5,10 A·dm^(-2)电流密度下制备金刚石增强镍基复合涂层,研究了复合涂层的微观结构和耐磨性能;通过COMSOL软件对阴极表面镍晶粒生长情况进行仿真,分析了不同电流密度下金刚石颗粒对复合涂层微观结构的优化作用。结果表明:在1,2 A·dm^(-2)电流密度下复合涂层的结构致密均匀,金刚石含量较多,随着电流密度的增大,金刚石含量减少,涂层表面出现金字塔结构;复合涂层呈现出明显的[200]丝织构,随着电流密度的减小,织构强度降低,晶粒尺寸减小。小电流密度下更多金刚石颗粒的沉积阻碍了其底部镍晶粒的生长,且金刚石颗粒周边较高的电流密度使得金刚石对镍晶粒的细化作用加强。在干摩擦的条件下,随着电流密度的增大,复合涂层的稳定摩擦因数和磨痕尺寸增大,磨粒磨损程度增大,耐磨性能降低;当电流密度为1 A·dm^(-2)时,复合涂层的稳定摩擦因数最小,磨痕深度和宽度最小,耐磨性能最好。

镍基复合涂层研究现状

镍基复合涂层是目前广泛应用于碳钢,铝合金,钛合金表面改性的金属基复合涂层之一,因其性价比高,耐蚀性,耐磨性良好等特点而获得了航空航天,国防,化工等领域的关注,目前已经研究出如碳化钨强化镍基涂层等多种满足实际需求的镍基复合涂层。然而,现代工业应用要求更高的涂层性能,传统镍基复合涂层存在耐磨与耐蚀性能不足的问题,且基础机理研究尚不够深入。在此基础上,从制备工艺,典型的加强相以及涂层的功能性方面进行了分类综述,介绍了镍基功能涂层目前的研究进展与部分形成机理。最后提出了镍基复合涂层领域现存在的几个问题,并对其未来的研究进行展望。

石墨/Cr_(3)C_(2)增强镍基复合材料的力学性能及摩擦学特性

采用热压烧结工艺制备了不同Cr_(3)C_(2)含量的石墨/Cr_(3)C_(2)共增强镍基复合材料,探究了不同Cr_(3)C_(2)含量的复合材料的微观结构、力学性能和摩擦性能。结果表明:热压烧结制备的镍基复合材料致密无孔隙,Cr_(3)C_(2)和石墨均匀分布于基体内部,异质界面结合良好。随着Cr_(3)C_(2)含量的增加,复合材料的割裂程度增加,硬度增加,但强度降低,断裂机制为脆性断裂。摩擦过程中,石墨具有良好的润滑作用,但Cr_(3)C_(2)造成磨粒磨损,且随着Cr_(3)C_(2)含量的升高,复合材料的摩擦系数和磨损率显著升高。

镍基复合物制备及电催化尿素废水研究——镍基蓄电池在电动汽车中的应用

首先,从镍基复合物与电催化尿素废水出发,分析其化学机理与理论支撑;其次,阐述了该理论基础,指出了镍基蓄电池在电动汽车之中广泛使用的是镍氢蓄电池与镍镉蓄电池两种类型,同时分析了镍镉蓄电池与镍氢蓄电池的工作原理、故障及优缺点。研究结论可为镍氢蓄电池与镍镉蓄电池的相关学者提供参考。

Al_(2)O_(3)+TiO_(2)复合颗粒对激光熔覆Inconel 718基润滑涂层显微组织及高温磨损行为的影响研究

针对Inconel 718镍基合金易在宽温域条件下发生磨损失效的问题,选用2种不同含量Al_(2)O_(3)+TiO_(2)颗粒(10%,20%,质量分数)作为陶瓷增强相,利用激光熔覆技术制备了2种Inconel 718-MoS_(2)-Al_(2)O_(3)-TiO_(2)高温耐磨润滑复合涂层,系统地研究了复合涂层的微观组织、力学性能和摩擦学性能,以为其在摩擦学领域的应用提供数据支持。结果表明:复合涂层主要由γ-Ni固溶体、γ'-Ni_3(Ti, Al)金属间化合物、Ti_(3)O_(5)和Al_(2)O_(3)陶瓷增强相以及MoS_2润滑相共同组成。当TiO_(2)和Al_(2)O_(3)的含量达到20%时,更高含量的Ti_(3)O_(5)和Al_(2)O_(3)有利于涂层高的硬度和弹性模量,显微硬度最高可达455 HV_(0.3),然而会造成Ti_(3)O_(5)和Al_(2)O_(3)物相晶粒粗大,不利于弹性模量和抗塑性变形能力的提升。当摩擦温度为室温~200℃时,TiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量为10%的复合涂层的摩擦系数和磨损率显著升高并达到了最大值,磨损机理主要为磨粒磨损和片层脱落;随着温度升高到400℃,涂层磨痕表面能够形成连续氧化膜促使磨损率显著降低。当温度达到600~800℃,2种复合涂层摩擦表面都能形成连续光滑的氧化膜起到润滑效应,使摩擦学性能得到显著改善,特别是磨损率相比于Inconel 718合金涂层降低1个数量级。当TiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量达到20%时,复合涂层在中高温下有更优异的摩擦学性能。通过对比发现Inconel 718-MoS_(2)-Al_(2)O_(3)-TiO_(2)复合涂层相比于Inconel 718合金涂层在室温~800℃表现出更优异的摩擦学性能。

Nb对等离子熔覆NbC-WC/镍基复合涂层的组织性能的影响

采用等离子熔覆技术成功制备了不同(Nb+C)/WC比例的镍基复合涂层,借助高分辨扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、室温干滑动摩擦磨损试验机、三维形貌仪对复合涂层的组织及力学性能进行了表征。实验结果表明,涂层底部区域存在未熔WC颗粒,随着Nb含量的增加,WC的溶解行为得到促进;涂层由NbC、WC、γ(Fe,Ni)和M_(23)C_(6)组成;当n(Nb+C)∶n(WC)=2∶2时,涂层拥有较高的显微硬度(~750 HV_(0.1))、较好的耐磨性能和相对光滑平整的磨损形貌;随着Nb的添加,涂层的磨损机制由粘着磨损转变为粘着磨损和磨粒磨损。

改善激光熔覆镍基复合涂层耐磨性研究进展

激光熔覆镍基涂层具有结合强度高、耐磨性好的优点,在提升材料表面性能中发挥重要作用。普通镍基涂层中耐磨硬质相数量少,其硬度和耐磨性难以满足零件在恶劣环境下的使用要求。为进一步提升涂层的耐磨性,国内外学者在涂层中机械外加或原位合成硬质陶瓷颗粒,或在涂层中加入石墨烯、碳纳米管和稀土氧化物,或在工艺参数与涂层性能之间建立预测模型,使用自适应混沌差分进化算法、灰色关联分析法等算法对工艺参数进行优化,或在激光熔覆时采用辅助处理。综述了涂层成分、工艺参数和辅助处理对镍基复合涂层耐磨性的影响,并对激光熔覆镍基复合涂层的发展进行了展望。

电沉积制备镍基复合镀层工艺与性能研究进展

纳米复合电沉积是在电解质溶液中添加一种或几种不溶性纳米固体颗粒,使其与金属离子共同沉积形成具有特殊功能的镀层。这种电沉积方法可以改善复合镀层组织结构,从而提高镀层的硬度、耐腐蚀性、耐磨性等。该文综述镍基复合镀层材料的制备方法及特点,并重点介绍包括镀液pH、表面活性剂、温度和电流密度在内的工艺参数对镍基复合镀层的影响,以及镍基复合镀层在耐腐蚀、耐高温氧化、耐磨损和自润滑等方面的优异特性和由此带来的应用。最后,对镍基复合镀层的发展进行展望。

镍基625复合管组对错边修复工艺研究

双金属复合管一般是由碳钢作为基层,以不锈钢或者镍基材料作为耐腐蚀层,同时具备耐蚀性好以及低价的特点,在海洋工程中应用得越来越多。复合管的焊接在组对时经常会出现内壁尺寸不吻合的情况,也就是错边现象。组对错边会造成焊接接头根部成分的稀释,从而影响耐腐蚀性能,而复合管由于要保证复合层的厚度,不能通过对内壁打磨过渡的方式进行错边修复。文中为解决这种问题,通过对复合管内壁堆焊工艺进行摸索,对新的堆焊层进行耐蚀性分析,研发了一种先堆焊再打磨的错边修复工艺,避免了打磨造成的复合层减薄,提供了一种适用于现场解决复合管组对错边的方案。

等离子弧堆焊镍基复合粉末涂层材料

采用等离子弧堆焊技术,在Q235钢表面堆焊镍基复合粉末。该复合粉末经三水平三因子正交设计及正交多项式回归分析,确定在镍基基础粉末中添加的强化元素最佳配比为Cr10%、Mn4%、W 7%。利用金相显微镜、X射线衍射仪 (XRD)对堆焊层的相及组织进行了研究,通过硬度试验和磨损试验测试了堆焊层表面及横截面的硬度和表面耐磨性能。结果表明,复合粉末堆焊层显微组织主要为γ- (Ni,Fe)、γ-Ni、WC、W2C、Mn31Si12、Cr23C6、Cr7C3、Cr、NiB、Ni2B等,其硬度及耐磨性较基体有显著提高。

纳米和微米La_2O_3颗粒增强镍基复合镀层的摩擦磨损性能

用复合电沉积工艺制备了纳米和微米La2O3颗粒增强镍基复合镀层,在销盘式滑动磨损试验机上考察了复合镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜分析了其磨损机理。结果表明:在干摩擦条件下,纳米La2O3颗粒增强复合镀层的摩擦磨损性能明显优于微米La2O3颗粒增强复合镀层;纳米La2O3增强镍基复合镀层的磨损主要表现为轻微磨粒磨损特征,而微米La2O3增强镍基复合镀层的磨损机制为剥层磨损和磨粒磨损。

纳米金刚石对电沉积镍基复合镀层微观结构及抗磨性能的影响

利用直流电沉积技术制备了纳米和微米镍镀层,以及纳米金刚石增强镍基复合镀层,考察了纳米金刚石颗粒对纳米及微米镍基质的表面形貌、微结构、硬度及磨损性能的影响.结果表明:引入纳米金刚石使得微米镍镀层的硬度和抗磨性能显著提高;但引入纳米金刚石对纳米镍镀层硬度的影响不大,对镀层的抗磨性能则反而产生不利影响.

激光原位碳化铬-镍基复合涂层的组织特征

为了制备陶瓷增强镍基复合涂层,采用激光熔覆技术在45#钢表面原位合成了碳化铬-镍基复合涂层,研究了涂层的显微组织、相结构特征及显微硬度。碳化铬陶瓷的形状主要有四边形(菱形)、六边形和不规则块状;四边形碳化铬为Cr3C2,六边形碳化铬为Cr7C3,不规则块状碳化铬成分不确定,可能为Cr3C2或Cr7C3;涂层的平均显微硬度达到基体的3.5倍;涂层具有较高的硬度和致密的组织。结果表明,涂层主要由Cr-Ni-Fe-C,C,Cr7C3和Cr3C2四相组成,显微组织均匀致密,与基体呈良好的冶金结合。该研究对激光原位碳化铬-镍基复合涂层的理论研究和实际应用是有一定帮助的。

脉冲电铸制备纳米CeO2增强镍基复合材料

用脉冲电铸技术制备了纳米CeO2增强镍基复合材料,研究了镀液中纳米CeO2颗粒添加量、阴极平均电流密度、占空比及脉冲频率对电铸复合材料中CeO2含量的影响,并对复合材料的显微硬度和表面形貌进行了分析。结果表明:在CeO2添加量40 g.L-1、阴极平均电流密度4A.dm-2、占空比0.2、脉冲频率1 000 Hz的条件下,电铸复合材料中CeO2含量最高为2.98%;其显微硬度为484 HV,较脉冲纯镍的323 HV有明显提高;与直流电铸纳米CeO2增强复合材料相比,脉冲电铸制备的复合材料表面更平整,组织更致密,晶粒更细小,且减少了纳米CeO2颗粒的团聚现象。

碳纳米管镍基复合刷镀层的组织和性能

研究了碳纳米管镍基复合刷镀层的组织、显微硬度和耐磨性等。结果表明:与常规镀层相比,含有碳纳米管的复合镀层组织明显细化,显微硬度有较大的提高,硬度热稳定性和耐磨性得到了明显的提高。

镍基复合材料在水环境中的摩擦学性能及磨损机理研究

本文考察了Ni SiC 石墨系复合材料在水环境中的摩擦学性能 ,并研究其磨损机理。结果表明 :复合材料在水环境中的摩擦系数比干摩擦降低了一半左右 ,磨损率仅为干摩擦下的 1 15 ,水环境中 ,负荷和速度的变化对摩擦系数的影响不大 ,摩擦系数基本保持在 0 2 8～ 0 32之间 ,磨损率随负荷和滑动速度的增加而不断增加。磨损表现为机械微切削 ;摩擦副表面吸附水的边界润滑作用以及水的冷却作用使材料容易耗散摩擦热 ,塑性变形减小 ,严重粘着磨损明显减轻。水的存在使不锈钢偶件更容易发生氧化 ,同时暴露于磨损表面的SiC以及由于水的渗透而导致与基体脱粘的SiC ,易被氧化生成SiO2 ,进而SiO2 发生水合反应在磨擦对偶表面生成不均匀的SiO2 ·nH2 O水合反应膜 ,起到了一定的减磨润滑作用 ,显著降低摩擦系数和磨损率。