機車氣門密封面激光熔覆鈷基合金應用

為了研究在球墨鑄鐵qt600-3基體上熔覆鈷基合金,采用6kwco2激光器進行激光熔覆,用掃描電鏡對激光熔覆層進行形貌觀察,分析裂紋及氣孔的形成原因,取得在球墨鑄鐵基體上熔覆鈷基合金的最佳工藝參數(shù)。結果表明,球墨鑄鐵基體與熔覆層能形成良好的冶金結合,但熔覆功率過高使得熔覆層開裂傾向增大,過渡區(qū)及熱影響區(qū)的球狀石墨由原來的“牛眼狀”變?yōu)閱为毜氖?石墨球外圍的環(huán)狀鐵素體出現(xiàn)消溶。

金屬密封環(huán)的密封穩(wěn)定性直接影響到牙輪鉆頭的使用壽命,利用激光熔覆技術在牙輪鉆頭金屬密封環(huán)材料20crnimo合金鋼表面熔覆合金涂層,達到提高其表面耐磨性能的目的,從而提高牙輪鉆頭的壽命。分析了激光熔覆層的微觀組織,測試了激光熔覆層的微觀顯微硬度及摩擦磨損性能。結果表明:高度彌散的金屬間化合物、納米晶與有較高韌性的非晶相夾雜的復合組織提高了涂層的力學性能,試樣表面硬度、抗磨損性能大幅提高。

通過對航空航天用超高強7050鋁合金進行激光熔覆修復的實驗研究,探討了激光熔覆修復鋁合金的可行性。實驗采用5kwco2連續(xù)激光器作為加熱源,在惰性氣體保護隔離箱中,對7050鋁合金的板狀試樣進行了激光單道熔覆、多道搭接熔覆、多層堆積熔覆的實驗研究。得到優(yōu)化的激光熔覆工藝參數(shù),制備了激光熔覆修復試樣,并觀察了不同激光熔覆區(qū)的微觀組織以及拉伸斷口形貌。實驗結果表明,優(yōu)化激光熔覆工藝參數(shù)是:激光功率密度為1.84×104～2.12×104w/cm2,掃描速度為5mm/s,送粉量為1.8～2.4g/min,搭接寬度為1.5mm。采用優(yōu)化工藝參數(shù)熔覆,基底和熔覆區(qū)形成良好的冶金結合,熔覆后工件表面平整且基底沒有變形。同時,采用干燥的氬氣加強對激光熔池的保護可以有效消除鋁合金激光熔覆中的缺陷。

通過送粉式激光熔覆在碳素工具鋼(t10鋼)表面制備了co基合金熔覆涂層。利用掃描電子顯微鏡(sem)和x射線衍射儀(xrd)分析其微觀結構和相組成。結果表明:熔覆層中主要有γ-co相以及其他相,包括cr23c6、co7w6和crni。從熔池與基體界面到熔覆層表面存在不同的凝固形態(tài),依次為平面晶(在界面處)、胞狀晶和樹枝晶。微觀組織較細的樹枝晶強化了熔覆層,因而激光熔覆層的顯微硬度增加,耐腐蝕性提高。

采用萬瓦橫流co2激光器在紫銅表面熔覆鎳基自熔合金熔敷層,并采用sem、xrd、om和顯微維氏硬度計進行組織結構和硬度分析。結果表明:在紫銅表面完全可采用激光熔覆的方法制備鎳基自熔合金的熔覆層,熔覆層與銅基體形成冶金結合,組織致密、晶粒細小、無裂紋、孔隙夾雜等缺陷,熔敷層內(nèi)具有等軸晶、樹枝晶及胞狀晶等不同結構,并有wc、w2c、ni3b等強化相顆粒。同時,與采用超音速火焰噴涂(hvaf)涂層進行對比,結果表明激光熔覆層硬度雖然低于噴涂涂層,但磨擦系數(shù)小,耐磨損性能有明顯的提高。

利用激光熔覆技術在紫銅表面制備鎳基合金涂層。采用sem、xrd、eds、顯微維氏硬度計進行組織結構和硬度分析,并測試了紫銅基體、鎳基熔覆層的耐沖蝕磨損性能。結果表明:激光熔覆層與銅基體形成冶金結合,組織致密、晶粒細小、無裂紋、孔隙、夾雜等缺陷,熔覆層內(nèi)具有等軸晶、樹枝晶及平面晶等不同結構,并有cr、ni、b等強化相顆粒。當沖蝕角為60°時紫銅基體和熔覆層的質量損失率都比較大,隨著沖蝕時間的增加,熔覆層質量損失率比紫銅的質量損失率要低得多,激光熔覆層的耐磨性比基體組織的耐磨性提高了近3倍,激光熔覆層的耐沖蝕磨損性能得到明顯提高。

介紹了閥門密封面常用材料堆焊鈷基合金(焊絲)的化學成分、牌號類別和熔敷金屬層常有的缺陷。論述了手工鎢極氬弧焊(gtaw)的工藝驗證方法。總結dn300奧氏體不銹鋼三偏心蝶閥密封面堆焊鈷基合金的質量控制。

為進一步提高q345鋼激光熔覆層的耐磨性能,利用激光熔覆技術在q345鋼表面制備了70%ni60a+30%wc熔覆層(質量分數(shù))。采用x射線衍射儀及掃描電鏡分析了熔覆層的物相、顯微組織,采用摩擦磨損試驗研究其耐磨性能。結果表明,q345鋼表面激光熔覆鎳基wc合金對其表面的晶粒細化、顯微硬度和耐磨性等都有很大提升。

利用dl-t5000型二氧化碳激光器在qt-500球墨鑄鐵表面熔覆鐵基合金層,分析了激光熔覆層的顯微組織,測試了其顯微硬度及磨損性能。結果表明:制備的熔覆層組織致密、無裂紋,與基體形成了良好的冶金結合;從熔覆層表面到熱影響區(qū)的組織依次為大量的樹枝晶、等軸晶、樹枝晶;熔覆層的硬度較基體的提高了2.5倍,其磨損量約為基體的1/3,熔覆層耐磨性能增強的主要原因是鐵基合金與元素鎳、鉻等形成固溶體和碳化物等的強化作用所致。

在不銹鋼表面采用直接堆粉預置涂層方法制備激光熔覆層,得到消除了宏觀裂紋和孔洞的熔覆層,熔覆層和基體呈冶金結合。其顯微組織主要由fe-ni合金、wc及fe_2c所組成,由于wc顆粒的存在使顯微硬度相對基體有顯著提高。

采用光學顯微鏡、掃描電鏡、x射線衍射及能譜分析對純銅表面送粉激光熔覆制備的銅合金涂層進行了分析。結果表明,涂層與基體為冶金結合,無氣孔、裂紋等缺陷,涂層稀釋率極低,銅合金涂層在凝固過程中通過液相分離形成大量均勻彌散分布的細小球形分離相、富含銅的固溶體和少量大塊分離相聚集體;細小分離相的平均直徑小于5μm,分離相由富含fe、co、mo的多元金屬硅化物組成。富含銅固溶體的硬度為280hv0.1,大塊分離相聚集體的硬度為510hv0.1。磨損試驗結果表明,激光熔覆涂層的耐磨性較純銅基體有顯著提高。

激光熔覆能很好地解決煤礦設備在井下現(xiàn)場使用中存在的問題,提高設備的可靠性和使用壽命,也可用于煤礦設備的修復和再制造,具有較大的技術經(jīng)濟推廣價值。主要就激光熔覆技術在煤礦設備再制造中的應用進行了論述。

用nd:yag脈沖激光在低硅鋼表面制備激光熔覆高硅涂層,研究了激光熔覆高硅涂層樣品的組織和磁性能.結果表明,制備出的激光熔覆高硅涂層組織致密、無氣孔和裂紋,且與基體有良好的冶金結合.經(jīng)激光熔覆后硅鋼表面存在熔覆區(qū)、界面結合區(qū)和熱影響區(qū).熔覆區(qū)的顯微組織不均勻,隨著與結合界面距離的增加,由柱狀晶變?yōu)闃渲?最終過渡到表層的細小樹枝晶組織.熔覆層與基體之間的結合界面為平面晶組織,熱影響區(qū)為馬氏體組織.熔覆涂層的顯微硬度遠高于低硅鋼基體,其主要原因是涂層具有較高的si含量,涂層中的α-fe和γ-fe雙相組織也導致了硬度的提高.激光熔覆高硅涂層硅鋼樣品經(jīng)擴散退火后具有室溫鐵磁性,si含量的提高使其室溫直流破性能優(yōu)于原始低硅鋼.

在激光熔覆過程中,三通道同軸送粉噴嘴是關鍵部件,它利用惰性氣體將金屬粉末穩(wěn)定地輸送到熔池,同時形成保護流場,隔絕周圍的空氣。噴嘴氣體流場對粉末的匯聚和高溫區(qū)域的保護具有顯著的作用,直接影響粉末利用率、金屬材料性能和零件的成形精度。為了研究噴嘴保護流場特性,文中采用粒子圖像測速(piv)技術結合數(shù)值模擬計算,對自研的三通道同軸送粉噴嘴氣體速度場分布進行了試驗和分析。結果表明,噴嘴中心、內(nèi)環(huán)和外環(huán)三個通道出口的氣流速度一致時,噴嘴所形成的流場較為穩(wěn)定,沒有渦流存在。因此,粉末的匯聚性及對溶池的保護效果好;當外通道氣流速度大于內(nèi)通道時,在工件表面上出現(xiàn)旋渦,流場呈不穩(wěn)定狀態(tài);隨噴嘴與工件表面距離增加,有效保護范圍減小。

通過采用光纖激光器進行一系列工藝性試驗,結合鐵路貨車激光熔覆凸字標志牌要求,選擇合理的工藝參數(shù)。在此基礎上,選用2組工藝參數(shù)對chw-ⅰ型自熔性粉末在高強耐大氣腐蝕鋼q450nqr1上進行熔覆試驗,對熔覆試樣的宏觀形貌、熔覆層硬度、顯微組織和耐大氣腐蝕性能等進行了研究分析。

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氣門密封性檢測機設備清單及控制流程 1、位于缸蓋線上，用于2缸機、3缸機、4缸機、6缸機四個品種的氣門密封性檢測。具體 如下： 品 種 2缸機3缸機 2jd35jd2102bty295bty2100bty3102bjdm390ty395bty3100b 品 種 4缸機6缸機 4jd80jd495bjd4100bjd4102bjd4108jd6108 序號名稱數(shù)量 1氣門密封性檢測機110寸觸摸屏 項目名稱工序位置op1080 設備編號ao1304.l02.09設備名稱氣門密封性檢測機 設備節(jié)拍產(chǎn)品種類 功能描述1臺，氣門密封性檢測 主要控制 元件 序號名稱型號或數(shù)量備注 1 上密封變距電 機 伺服電機松下a5 msme082g1v，1臺 功率0.75kw 2 下密封變距電 機 3

用激光熔覆co基合金的方法處理了內(nèi)燃機排氣門密封面,得到晶粒非常細小的枝晶組織,能滿足實際使用要求。對熔覆層組織的觀察中發(fā)現(xiàn),熔覆組織會對基體組織有繼承性。

介紹了石化、火力發(fā)電及核能等領域閥門密封面常用堆焊鈷基合金的化學成分、牌號類別、主要性能和幾種常用的堆焊方法及質量控制。

對鈦合金表面激光熔覆研究現(xiàn)狀進行綜述,對鈦合金表面涂層進行分類。介紹了鈦合金表面激光熔覆改性技術的熔覆材料、工藝和應用。闡述了各類鈦合金涂層的實際性能以及對鈦合金表面改性涂層性能所做的研究。最后提出了鈦合金表面激光熔覆工藝未來的研究趨勢。

Ni—Cr—B—Si系合金激光熔覆—結合帶與熱影響區(qū)

使用co2激光器對9sicr工具鋼表面進行co基和ni基合金熔覆處理,x射線衍射儀、掃描電子顯微鏡分析了激光合金熔覆層的相組成和顯微組織;顯微硬度計對合金熔覆區(qū)的顯微硬度進行測量·結果表明,合金熔覆層在微觀結構上存在熔覆區(qū)、結合區(qū)和基體熱影響3個區(qū)域·co基合金熔覆區(qū)相組成為奧氏體+鐵素體+碳化物,ni基合金熔覆區(qū)相組成為奧氏體+鐵素體+碳化物+金屬間化合物·ni基合金熔覆層的顯微硬度約為co基的2倍