Friction-reducing,Anti-wear and Self-repairing Properties of Sulfonated Graphene

The friction reducing properties of sulfonated graphene as a lubricating additive were investigated using a four-ball machine tester with high carbon chromium bearing steels GCr15（SAE52100） friction pairs. The microscopic morphology, elemental composition, and self-repairing properties were observed and analyzed by using scanning electronic microscopy（SEM）, X-ray diffraction（XRD） and digital microscopy. The relationships among sulfonated graphene ethanol solution concentration, friction coefficient, and abrasion loss were revealed. It was found that the optimal concentration of ethanol solution with the addition of sulfonated graphene was 0.15g/m L and the coefficient of friction was only 0.105 under certain condition. Then the stable chemical properties and good anti-corrosion properties of the metal-graphene layer were further confirmed using salt spray corrosion test. In summary, sulfonated graphene can be used as a new kind of self repairing additive, and it has excellent wear-resistant and self-repairing performances.

俄制核电末级叶片围带磨损原因分析及间隙修复

采用试验手段和有限元方法对某核电汽轮机末级叶片围带磨损原因进行了分析,并基于叶片围带在不同间隙下的安全性和经济性分析,确定了叶片安全运行时的围带间隙范围,给出了叶片围带间隙的修复方法和实施工艺流程,为后续末级叶片检修提供了重要的理论依据。

耐磨零部件的电刷镀铬修复

[目的]某耐磨镀铬零部件长期依赖进口,在服役过程中会出现磨损、腐蚀等问题,对其进行修复再制造不仅符合绿色制造的理念,更可以大幅降低设备的运维成本,减少材料消耗。[方法]使用电刷镀铬技术对该零部件进行修复,对比了修复件和全新件表面Cr镀层的微观组织、表面粗糙度、显微硬度、耐磨性及耐蚀性,以探究电刷镀铬修复用于该零件的可行性。[结果]修复件的Cr镀层为光亮的银灰色,其微观形貌、显微硬度、表面粗糙度和耐蚀性都与全新件的Cr镀层相近,耐磨性则更优。[结论]电刷镀铬可用于修复该类零件,本文的研究结果有助于提高相应设备的国产化程度。

某型直升机冷却风扇叶片磨损故障的分析与改进策略

冷却风扇是直升机冷却系统的关键组件,用于冷却滑油散热器、发电机、空气泵等重要部附件,若风扇出现摩擦、卡滞或掉块,会造成严重安全隐患。通过某型直升机在外场使用过程中先后发现的四起批次性冷却风扇叶轮摩擦及轴组件晃动问题,结合风扇结构及工作原理,对其分解检查并配合进行尺寸微分测量。通过研究分析,确定结论是扭矩传递不同轴,存在径向受力导致转动偏摆,从而发生磨损故障。针对该问题提出两条修理改进措施和三条使用维护建议,对于提高直升机冷却系统的可靠性和维护效率具有实际意义。

功能材料介入对机车发动机曲轴磨损的影响及其机理研究

磨损是影响机车发动机运行状况、使用效率、服役寿命、能源利用效率以及排放物水平的重要因素。研发了一种可以降低摩擦副磨损、具有在线修复功能、以天然硅酸盐矿物叶蛇纹石为主要组分的功能材料MAT(Metal surface Adaptive strengthening Technology)。利用MAT开展了铁路机车发动机实车考核试验,在4台铁路内燃机车34个曲轴上开展了实车应用,发现MAT可以降低内燃机车曲轴摩擦对偶的磨损,实现了摩擦副的在线修复。研究认为:叶蛇纹石的层间滑动以及载荷支撑作用是降低摩擦阻力和磨损的主要因素;叶蛇纹石表面丰富的不饱和键和可交换阳离子、高温相变以及对磨损细颗粒的吸附是其对摩擦副在线修复形成减摩修复层的物质基础;功能组分的持续介入、摩擦热能-动能的协同作用以及磨损-修复的动态平衡是实现摩擦副工作状态不断优化的根本。

化工转炉托轮、滚圈铸钢件的争议、选用及磨损修复

化工转炉的托轮、滚圈材料按设计规定推荐选用一般工程用铸造碳钢件ZG310-570或ZG 340-640材质,在不同规格的转炉上应用时出现磨损较快的情况。通过分析指出,按《一般工程用铸造碳钢件》规定的ZG 310-570或ZG 340-640材质化学成分和力学性能,无法确保其作为耐磨件的性能要求,可能形成检验合格而无法满足使用要求的争议。对已使用的磨损严重的一般工程用铸造碳钢件托轮,提出镶ZG 42Cr1Mo锻件外套的修复方案,保证零件的使用性能和寿命。经对比、试验,耐磨损性能明显改善,建议化工转炉托轮设计选用大型低合金钢铸件ZG42Cr1Mo。

金属纳米抗磨自修复技术在风电机组中的应用

针对风电机组运行过程中存在机械磨损造成机械漏油、传动部位内阻逐步加大、日常维护量增大、发电效率下降等问题,运用金属纳米抗磨自修复技术,主要成分为人工合成羟基硅酸镁,该技术旨在解决机械设备在运行过程中不解体对摩擦副磨损表面进行原位自修复,在摩擦副运动条件形成金属陶瓷改性层,达到使齿轮箱齿面及轴承表面的自我修复、延长机组使用寿命、提高机组平均发电量、控制齿轮箱润滑油及轴承温升等目的。实际使用结果表明,该技术的应用可为企业带来良好的设备维护及增加经济效益,值得大力推广。

深井钻杆接头耐磨防护技术研究综述与展望

在深井、特深井钻探过程中,井下钻具处于高温、高压、高腐蚀环境,钻杆与外部岩层以及套管发生激烈的碰撞和磨损,钻具耐磨防护是需重点关注的问题。目前在钻杆接头上敷焊耐磨带是深井钻具防护的主要方法,对减少钻具磨损、延长钻具寿命起着重要作用。本文综述了国内外耐磨带技术发展研究现状,阐述了耐磨带失效原因以及关键性能评价测试方法,分析目前耐磨带技术发展的关键为耐磨带防脱落、耐磨带修复技术和套管友好型耐磨带材料研究。最后对耐磨带技术在深井、特深井应用发展趋势进行展望。

JSM 6360型扫描电镜故障诊断与维护控制

利用JSM 6360型扫描电子显微镜配合能谱仪能较好地对材料进行微观结构与微区元素分析。介绍了JSM 6360型扫描电镜的基本控制要点、日常故障分析与处理措施及维护创新点,分析了对钨灯丝过早熔断、电镜x轴和y轴马达不旋转、z轴旋转卡簧易脱落、加热器损坏等常见故障进行快速处理的方法,结果可为同型号扫描电镜科研人员提供维修与维护方面的参考。

煤矿刮板输送机过渡槽修复方案研究

过渡槽作为刮板输送机的重要组成部分,其可靠性决定着整机能否正常运行。为提升过渡槽磨损修复后使用性能,通过对常规修复方案进行对比分析,针对现有修复方案的弊端,提出复合耐磨板材优化修复方案。经过井下工业性试验,验证了该方案能显著提高过渡槽耐磨性能及过煤量,可有效延长其使用寿命。

往复式压缩机支撑环活塞环磨损分析

为解决往复式压缩机一级气缸支撑环、活塞环磨损问题,多方查找问题根源,与同行对标对表,排除了设备安装、备件质量、工艺操作等问题,采取从设备入口安装过滤器净化气体介质;对缸体镜面进行绗磨修复,提高镜面光洁度较少摩擦;调节气缸注油量,保证润滑等多方面措施,提高支撑环、活塞环的使用时间。经过上述的改进,现压缩机一级支撑环、活塞环使用时间均能保证在70 d以上,设备的长周期运行既满足了工艺生产需要,又减少了倒机和维修成本。

载流滑动摩擦部件表面失效及其修复技术研究进展

滑动电接触部件在电能传递与转换过程中起着举足轻重的作用,其失效和损伤行为带来的安全因素和经济影响重大,因此对其失效机理和修复技术的研究成为当今热点之一.已有众多学者通过试验和计算机模拟仿真等手段研究了电接触部件的表面损伤机制和寿命预测,至今为止,已研究出载流摩擦部件的表面修复技术多达15种以上,修复材料更是有上百种.本文中首先介绍了电接触的基本概念,从有无电流载入2个角度概述了滑动摩擦部件表面失效形式,并从试验研究及仿真模拟研究2个方面对表面损伤机制的研究方法进行了归纳;最后综述了滑动电接触失效部件的表面修复技术和修复材料体系的研究进展,总结了目前滑动电接触部件研究领域存在的问题,提出了利用试验与仿真模拟相结合探究涂层导电耐磨自润滑机理并优化涂层质量的研究思路.

超快硬混凝土修复王应用性能试验研究

针对磷酸盐水泥基产品(修复王)在实际应用过程中经常出现的问题,对比分析了用水量对其工作性、强度和耐磨性的影响,结果表明:当用水量从6%提高至10%时,修复王混凝土工作性能显著提高,并逐渐出现离析现象,混凝土抗压强度降低了4~5个等级,混凝土磨损量增加了3~6倍,用水量为8%时,混凝土坍落扩展度为590 mm,7 d抗压强度为62.5 MPa,7 d磨损量为1.912 kg/m^(2),可满足常规修补要求。

新型水泥基抢修材料的早期强度与微观结构研究

研究了不同用水量对新型水泥基抢修材料流动性、早期强度和耐磨性能的影响,并通过SEM和MIP分析了抢修材料的微观形貌和孔结构。结果表明,增加用水量可以提高新型水泥基抢修材料的流动度,随着用水量增加,其早期强度先增后减,在14%时达到最高强度;用水量18%时,新型水泥基抢修材料的单位面积磨损量最小,即耐磨性能最好;用水量的增加会导致孔隙率增大,微观形貌更疏松。

闸门开度对泄洪排沙隧洞水力特性影响研究

为揭示闸门开度对泄洪排沙隧洞水力特性的影响规律,建立了不同闸门开度下的排沙隧洞二维模型,采用VOF法和标准κ-ε紊流模型对泄洪排沙隧洞易磨蚀断面流场进行三维数值模拟计算,获得了闸门附近的流态、流速、压强等水力特性,并对比分析了不同闸门开度下的水力特性,得到了闸门处至挑坎之前的空化数。结果表明,当闸门小于1/2最大开度运行时,闸门开度越大,隧洞水流流态越平顺,临底流速过渡越平顺,且隧洞底板上下游压力差越小;闸门开度越小,有压洞内流速越小,容易造成泥沙淤积;闸门开度越大,对隧洞整体运行越有利。研究结果对水工隧洞闸门的运行开度优化及闸门底坎抗磨修复具有指导意义。

隧道掘进机滚刀涂层的激光熔覆修复实验与仿真研究

隧道施工中,隧道掘进机(TBM)的滚刀磨损严重,对更换下来的滚刀直接做报废处理造成了资源浪费、施工成本增高。针对滚刀磨损的再制造修复策略这一问题,本文开展了激光熔覆仿真及新型涂层激光熔覆实验研究,对提高滚刀的磨损质量进行了相关的探索与实践.首先通过有限元仿真建立了双椭球体热源激光熔覆仿真模型,探究激光熔覆对滚刀基层及熔覆层材料残余应力的影响,并为熔覆实验提供了工艺参数优化的依据;在此基础上,利用相关实验条件,将激光熔覆技术与新型材料石墨烯相结合,开展了滚刀新型涂层的激光熔覆实验.利用正交试验的方法将石墨烯含量、激光功率、扫描速度和送粉盘转速作为试验因素,将表面硬度和耐磨性作为评价依据,分别设置4组不同水平进行比较,从而优选具有更高耐磨性的材料配比与工艺参数.结果表明,石墨烯的加入对涂层的耐磨性具有大幅的提高,与基体材料相比,加入石墨烯的涂层,其磨损程度较传统涂层最大可减少91.32%,较基体材料最大可减少99.86%.本文通过对激光熔覆技术和新型材料石墨烯的研究,采取仿真与实验相结合的手段,为提高TBM滚刀的磨损质量、选择其再制造策略提供了方法指导与数据支持.

原位自生(Ti,V)C堆焊层的耐磨性能

为了研究大型往复压缩机的曲轴修复方法,采用激光堆焊技术对合金基体表面进行处理获得原位自生(Ti,V)C堆焊层.对获得的堆焊层进行金相组织观察和硬度试验,分析不同成分下堆焊层硬度和耐磨性能的变化规律.结果表明:随着合金层钒铁含量的增加,(Ti,V)C复合硬质相含量增加且分布均匀,堆焊层表面硬度逐渐增强,耐磨性能提高;当被测堆焊层试件中的钒铁含量为32.6%时,堆焊层硬度值为54.6 HRC,磨损量为0.4367 g,此时堆焊层的力学性能最佳且耐磨性最好.

催化裂化装置旋风分离器器壁磨损穿孔的分析和处理

旋风分离器作为催化裂化装置的核心部件,一旦出现故障或者异常,会加剧催化剂的使用,增加设备的使用成本,也会造成烟机和高温管线等设备磨损,严重时候会影响催化的过程,令装置无法正常运行,甚至被迫停工,因此研究催化裂化装置旋风分离器磨损穿孔具有较高的价值。1.0Mt/a催化裂化装置的再生器旋风分离器在长周期的运行过程中器壁发生了磨损穿孔破坏,造成了催化剂跑损故障,剂耗达1.2kg/t原料。根据停工检修现场的条件,采取外壁贴焊补强板和内壁修复衬里的方式,修复过程满足了检修工期的时间要求。装置开工后催化剂的剂耗0.4kg/t原料,说明修复后的旋风分离器分离性能满足了催化裂化装置的剂耗标准。

城市轨道交通电动客车轮对镟修等级探讨

城市轨道交通电动客车轮对状态是电动客车运营安全性和平稳性的保障。轮对支撑着整个车辆的载荷,随着电动客车在轨道上的高速运行,还需要承受车体和钢轨传递而来各种形式的动、静作用力,其受力情况比较复杂。因此,在运营过程中,轮对必然会受到各种形式的损伤。基于此,车辆轮对的检修、参数测量、镟修就显得尤为重要。当前电动客车轮对的维修主要是利用轮对镟修将其参数恢复到合格的几何状态,其中最为关键的一个因素就是制定镟修等级。选用合适的等级和方式对轮对进行检修,既要满足电动客车高质量运营的要求,又要延长轮对的使用寿命,减小频繁更换轮对造成的经济损失。

某大型绞吸式挖泥船舵系修复方案

文章通过对某大型绞吸式挖泥船在厂修理期间的状况进行研究,分析了导管舵舵杆轴套偏磨严重的现象及其原因,制定了专业的修复方案并完成了修复工程。解决了船舶的零部件磨损等问题,消除了船舶的安全隐患,为其它船舶的类似工程提供了经验。