高频感应熔覆NiTiFe合金涂层摩擦学性能研究

为增强金属材料表面的耐磨性能,采用高频感应熔覆技术,在HT300基底表面制备出NiTiFe合金涂层;利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计和X射线衍射仪(XRD)对NiTiFe合金涂层的微观组织、元素组成、硬度、相组成和与基底的结合情况进行表征与分析;通过摩擦磨损试验机对涂层的摩擦学性能进行测试,对其摩擦磨损机制进行分析。结果表明:涂层组织致密,无裂缝和空隙,成型质量良好,平均厚度达到0.7 mm,与HT300基底实现了冶金结合;涂层中主要包含Fe2Ti、Fe6.94Ti0.36和Ni3Fe三种相,Fe元素的加入使涂层的晶格发生畸变,硬度提高,平均硬度达到997.36HV,约为HT300基底平均硬度值的5倍。通过摩擦磨损试验发现,试验前期,NiTiFe合金涂层与对摩副之间的摩擦因数较低,维持在0.2左右,对摩副的失效导致摩擦副之间的接触形式发生改变,摩擦因数产生阶跃;随着载荷的增加,涂层上呈现的磨痕宽度在不断增加,对摩副由于磨损造成的材料去除后暴露出的面积也在不断增大。摩擦磨损试验后,NiTiFe合金涂层摩擦表面光滑平整,仅出现了轻微的磨粒磨损,磨损体积远小于对摩副,表现出优良的耐摩擦磨损性能。

热处理对薄壁TA1焊管高频感应焊接接头显微组织和力学性能的影响

首先对壁厚0.4 mm的薄壁TA1焊管进行高频感应焊接,随后,在不同温度下对焊接接头进行5 min的热处理。利用光学显微镜和扫描电镜分析了热处理前后焊接接头的显微组织,并对焊接接头的力学性能进行了测试。结果表明:热处理使TA1焊管焊接接头的显微组织和力学性能发生显著变化,当热处理温度为600℃时,焊接接头发生了完全再结晶,晶粒细小,抗拉强度略有下降,塑性增强,拉伸断口呈典型的韧性断裂特征,这主要是针状马氏体消失和细晶强化所致。

超薄壁黄铜散热器扁管高频感应焊接接头的组织和性能

采用高频感应焊接技术对0.13 mm壁厚的H65黄铜扁管进行焊接,利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针、电子背散射衍射、显微硬度仪以及拉伸实验对焊接接头的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明:高频感应焊接H65黄铜扁管的焊接接头无裂纹、气孔等缺陷,焊缝区没有出现Zn的大量蒸发。焊接接头的抗拉强度达到400 MPa,达到母材的94%,伸长率为33.89%,与母材接近;焊接接头的显微硬度呈W型分布,熔合区最高,母材区次之,热影响区最小。焊接过程的挤压作用导致焊缝位错密度增加,产生加工硬化,是影响焊接接头硬度分布的主要原因;与母材相比,焊接接头的显微组织得到明显的细化,平均晶粒尺寸为1μm,是母材的50%,小角度晶界增加到了72%,大角度晶界下降到了28%,其中孪晶界下降到2%,进一步提高了焊接接头的力学性能。

TA1高频感应焊接头和基体在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

高频感应焊TA1薄壁管的焊接接头和基体在微观结构方面存在差异,电化学腐蚀行为往往是不同的。采用动电位极化技术和电化学阻抗谱(EIS),分析了TA1基体和焊接接头在不同浓度NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。实验结果表明,随着氯离子浓度的增加,TA1基体和焊接接头的腐蚀电位呈负偏移,极化电阻逐渐减小,腐蚀速率增大。相比基体,焊接接头的腐蚀电位更高、极化电阻更大、腐蚀速率更低,表明耐腐蚀性能更好。实验可为高频感应焊TA1薄壁管在海水环境中的实际应用提供一定的理论依据。

高频感应热辊在转移印花工艺中的应用分析

文章介绍了自制高频感应电磁加热辊与传统导热油热辊在升温、保温、降温阶段能耗对比实验,结果表明:在相同测试条件下,高频感应电磁加热辊表面温度均匀性好,热效率高,节能降耗明显,为高频感应热辊在印染行业中的产业化应用提供参考。

改善55钢零件高频感应淬火金相组织的措施

通过分析55钢制造减速器零件的高频感应淬火组织,并分别对零件的基体组织、感应加热功率、加热时间及淬火液浓度等影响淬火组织的各种因素进行试验验证,最后提出了改善55钢感应淬火金相组织的有效措施。

高频感应辅助自蔓延合成TiAl涂层的工艺参数优化

基于Deform建立了高频感应辅助自蔓延合成TiAl系涂层的二维模型,分析了反应前加热过程中基体和压坯的温度分布规律。设计了反应时刻压坯温差最小为实验目标的三因素三水平的工艺参数正交实验。结果表明:影响压坯温差的工艺参数的主次顺序依次为:感应电流、压坯致密度、压头材料。最优工艺参数组合为:感应电流300 A、压坯致密度88.5%、石墨压头。

薄壁3003铝合金管高频感应焊焊接接头微观组织及力学性能研究

采用高频感应焊接技术对壁厚为0.28 mm的3003铝合金进行焊接,研究了焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明,焊接接头晶粒细小,是焊接过程中感应加热与挤压同步进行,局部晶粒发生塑性变形从而抑制了晶粒长大所致;焊接接头熔合区呈上下宽、中间窄的窄腰状,宽度为6~10μm,熔融区呈细腰鼓形,单侧宽度为24~49μm,其相邻两侧的热影响区部分发生再结晶,宽度为115~127μm;断口形貌显示焊接接头断裂类型为以韧性断裂为主的韧脆混合型断裂,其抗拉强度为242 MPa,达到带材的91%,伸长率为15%,略低于带材(23%);焊接接头各区域硬度值呈M形对称分布,熔融区与热影响区硬度值明显高于母材区,熔融区最高,达到85.27HV,热影响区约为79.33HV,熔合区硬度值最低,为55.85HV。与母材相比,焊接接头强度和硬度分布规律与各区域晶粒大小和第二相种类及分布有关。

高频感应焊接铝合金薄壁管加热过程数值模拟

以厚度0.26 mm的散热器用铝合金高频焊管为研究对象,通过有限元软件COMSOL Multiphysics对不同参数下焊管加热过程进行模拟,分析了不同焊接参数和线圈与焊管的同心度对焊接质量的影响。结果表明,焊接频率为365 kHz、V形角为6°时,铝合金薄壁管会被全壁厚加热,能够获得较好的焊接质量;较高的频率和较小的V形角可以提高加热效率,但较高的频率会使焊管产生“漏焊”,较小的V形角会导致焊管形成“砂眼”等焊接缺陷;在其它焊接条件一定时,线圈与管材的横向偏差,会改变加热效率,纵向偏差对加热无明显影响。

基于简化热源的金刚石磨粒高频感应连续钎焊温度场仿真研究

针对高频感应连续钎焊温度场有限元仿真多场耦合计算复杂、效率低的问题,提出一种基于高斯分布的高频感应钎焊简化热源模型代替复杂的耦合计算,该模型的参数与感应器结构尺寸以及加热率密切相关。通过与传统电磁场—温度场耦合模型以及试验结果进行对比发现:相对于电磁场—温度场耦合模型,简化热源模型的网格数量和运算时间分别减少26.4%和44.6%,两者的计算结果误差最大为8.02%,而电磁场—温度场耦合模型获得的温度分布和加热曲线更接近试验测试结果;基于简化热源模型的高频感应连续钎焊温度场仿真结果与试验值之间的误差为10.1%,表明该模型能较好地预测移动感应加热的温度;移动感应钎焊仿真结果显示,扫描速度对工件残余应力的影响比较显著,而钎焊温度对工件残余应力的影响不明显。

高频感应燃烧红外吸收光谱法测定钴铬钨系合金粉末中碳的含量

通过建立以纯铁助熔剂和钨锡助熔剂与试样钴铬钨系合金粉末共熔融体系,于高频感应燃烧红外吸收碳硫联测仪测得钴铬钨系合金粉末中碳的含量。实验测定结果表明,以0.30 g纯铁和1.20 g钨锡粒混合助熔,测得三个不同梯度钴铬钨系合金粉末中碳的含量结果准确。该方法熔样过程中无试样飞溅、熔体块状散开的现象,出峰峰形释放曲线流畅不拖尾。方法中碳的检出限(3 s)为0.00034%,测定下限(10 s)为0.0011%。采用所建立的方法测定待测元素碳的结果RSD(n=11)在0.33%~1.98%之间,加标回收率为97.37%~103.52%,表明该方法对于钴铬钨系合金粉末中碳含量的测定结果具有准确性好、精密度高等特点,能够满足企业在工业生产过程中的质量控制分析要求,可应用于第三方实验室的日常分析检测工作。

凿岩钎具生产中高频感应加热电磁场的检测屏蔽和职业卫生防护

高频感应加热作为一种新型加热技术,具有传统加热方式无可比拟的优势,在焊接、热处理等工业生产中的应用越来越广泛。但高频感应加热设备在运行中会产生强大的磁场,高频磁场的辐射会对作业人员造成一定的职业性危害。本文通过对高频电磁场的检测屏蔽和防护技术研究,采用自主研发的磁场检测装置,通过观察氖管发光程度简单快速判断磁场的强弱,利用金属材料作为屏蔽体包围辐射源,对高频磁场进行可靠的屏蔽和有效的防护,将有害的电磁强度降低到允许范围内。

高频感应加热技术在小型钎具生产中的应用

以小型电子管式高频振荡器为研究对象,通过高频感应加热设备在小型钎焊中一机多能的应用问题,使一台设备输出多个频率,具有更宽的适应能力,应用于不同类别的钎具产品开发,以及多品种小批量钎具试生产。通过设计制作感应器,试验确定谐振参数,有效解决了钎具企业在研发阶段对不同类别、不同几何形状的钎具产品开发所需要的装备问题,降低了研发成本,缩短了研发周期,提高了产品质量。

基于碳化硅功率器件的高频感应焊机设计探索构架

文中基于碳化硅功率器件应用的优势展开分析,讨论了碳化硅功率器件的高频感应焊机设计要点,包括逆变器原理分析、功率单元设计、电源控制系统设计、驱动及减速装置设计、模糊PID控制设计等,同时借助实验的方式验证了高频感应焊机设计方案的可行性,积累了相应的设计经验,以期为高频感应焊机的后续开发与设计提供参考。

高频感应熔覆WC增强Ni60合金涂层性能研究

采用高频感应熔覆方法在Q235低碳钢基体上制备了不同含量的WC增强Ni60A合金复合涂层。利用SEM和XRD分析了涂层的显微组织和相结构，并进行了耐磨性试验。结果表明，复合涂层中主要由WC、W2C、Cr7C3、Cr23C6、Cr2B、Ni2B、Ni3Si及Ni3Fe等相组成，并与基体实现了冶金结合。在相同试验条件下，涂层的硬度和耐磨性随WC含量的增加而提高，加入WC涂层的相对耐磨性为Ni60A涂层的2～6倍，当WC加入量为50％时涂层的耐磨性最好，为Ni60A涂层的6．5倍。涂层的磨损机制主要为轻微的塑性切削和硬质相的脆性剥落。

高频感应熔涂、激光熔覆与氧乙炔喷焊GNi-WC25涂层的性能研究

对比三种不同工艺(高频感应熔涂、激光熔覆、氧乙-炔喷焊)制得的GNi-WC25涂层的性能。结果表明,高频感应熔涂GNi-WC25涂层的表层硬度、耐磨性和耐腐蚀性均优于激光熔覆涂层和氧乙炔喷焊涂层,而且高频感应熔涂涂层表面平整,后续加工量较少。

真空高频感应熔覆Ni60-WC复合涂层的耐蚀性

在不同的WC质量分数和不同的熔融状态下,用真空高频感应熔覆法制得Ni60-WC复合涂层,分析复合涂层的化学成分和组织形貌,研究WC质量分数和熔融状态对高频感应熔覆Ni60-WC复合涂层耐蚀性的影响。结果表明:复合涂层具有优良的耐蚀性能,其中在盐酸(质量分数10%)中最大耐蚀性是Q235-A的100倍左右,在硫酸(质量分数10%)中最大耐蚀性是Q235-A的20倍左右。在同种腐蚀溶液中的复合涂层材料耐蚀性一般随着WC质量分数的增加而降低。刚熔状态比过熔状态耐蚀性能要好,这是由于合金粉末中含有耐腐蚀元素Ni、Cr等,提高了涂层的耐蚀性。但随着熔烧时间的延长,涂层与基体之间产生扩散,涂层中Fe元素质量分数增加,腐蚀元素Ni、Cr的质量分数相对减少,导致涂层的耐蚀性降低。

高频感应燃烧-红外吸收光谱法在分析金属材料中碳、硫的应用

综述了高频感应燃烧-红外吸收光谱法在钢铁、铁合金和有色金属合金(如镍基合金、难熔金属、硬质合金、稀土金属等)中的碳、硫分析中的应用现状,侧重汇总了仪器、称样量、助熔剂的用量和加入顺序、标准样品等主要因素,并提出了该方法的应用前景和发展方向(引用文献142篇)。

YG8硬质合金和低碳钢的高频感应钎焊

采用BNi2钎料对YG8硬质合金/低碳钢进行了高频感应钎焊,对试验用高频感应钎焊设备进行了改造.采用热电偶测温仪对温度进行实时测量,并用PID控制器对设备加热温度进行控制.分析了影响接头力学性能的因素,测试了钎焊接头的抗剪强度,通过SEM及EDS对断口形貌、成分进行分析.结果表明,随着钎焊温度的升高或者保温时间的延长,接头的抗剪强度都呈先增大后减小的趋势.焊接温度为1030℃,保温时间为5min的钎焊条件下,接头的剪切强度达到最大值441MPa,断裂多发生在YG8硬质合金母材上或钎缝处.

PCD高频感应钎焊模糊控制及同步数据采集系统

根据高频感应加热设备使用可控硅控制的原理和特点 ,采用单片机技术和模糊控制的方法 ,开发出聚晶金刚石 ( PCD)复合片高频感应钎焊模糊控制系统。它可以代替加热设备的可控硅脉冲触发电路产生触发脉冲信号来控制感应加热 ,从而实现 PCD复合片高频感应加热钎焊过程中温度和时间的参数化控制。