本文關(guān)鍵詞：2Cr12MoV表面激光熔覆Stellite 6涂層的組織及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：汽輪機(jī)末級(jí)長(zhǎng)葉片材料2Cr12MoV不銹鋼在長(zhǎng)期服役過程中,水蝕問題非常嚴(yán)重,而且受激振力的作用易發(fā)生疲勞斷裂,目前通常采用釬焊司太立合金片的方法來提高其耐水蝕性能,然而釬焊合金片與基材結(jié)合不牢且大面積釬焊造成的焊接變形比較大,因此本文采用激光熔覆的方法在2Cr12MoV表面上制備Stellite 6耐水蝕涂層。利用半導(dǎo)體激光器,結(jié)合同軸送粉系統(tǒng),在工藝參數(shù):激光功率為2800 W,掃描速度為8 mm/s,送粉速率為13.56 g/min,尾吹氣流量為15 L/min,保護(hù)氣流量為5 L/min可以獲得成形良好、無缺陷、稀釋率低且與基材2Cr12MoV呈冶金結(jié)合的Stellite 6合金涂層。重點(diǎn)研究了在此工藝參數(shù)下不同掃描路徑對(duì)多層多道涂層的組織和硬度的影響。研究結(jié)果表明,單向掃描路徑下的多層多道涂層組織呈現(xiàn)明顯的外延生長(zhǎng),層與層之間的搭接區(qū)由于回火的作用導(dǎo)致硬度值有明顯的下降,而交叉掃描路徑下的組織外延生長(zhǎng)得到了一定程度的抑制,而且每一層的硬度分布相對(duì)于單向掃描路徑也更加的均勻�；�2Cr12MoV表面激光熔覆Stellite 6合金涂層后,其耐磨性能提高了約3倍,耐水蝕性能也得到了明顯的提高。而且其疲勞極限為380 MPa,仍接近于純基材的疲勞極限400 MPa,在經(jīng)過550℃×6 h去應(yīng)力退火之后,熔覆試樣的疲勞性能有一定程度的提高,甚至優(yōu)于純基材的疲勞性能。分析其疲勞斷口發(fā)現(xiàn),基材2Cr12MoV的疲勞源一般位于試樣的表面,在疲勞裂紋擴(kuò)展階段的前期可以看到呈放射狀的二次疲勞臺(tái)階,后期可以看到典型的疲勞特征二次裂紋和輪胎花樣,瞬斷區(qū)為較深的韌窩;而熔覆試樣的疲勞源一般位于基材側(cè)的棱角處,然后呈扇形由基材向熔覆層一側(cè)擴(kuò)展,最后發(fā)生瞬斷,其中在基材一側(cè)的瞬斷區(qū)為韌窩斷裂,但韌窩相對(duì)于純基材瞬斷區(qū)的韌窩變淺,而在熔覆層一側(cè)則為準(zhǔn)解理斷裂和沿樹枝晶斷裂的混合斷裂模式。對(duì)比研究了不同掃描路徑對(duì)激光熔覆成型Stellite 6合金涂層的拉伸性能和疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響。研究結(jié)果表明,單向掃描路徑下沿縱向即平行于掃描方向的試樣力學(xué)性能優(yōu)于沿橫向即垂直于掃描方向截取的試樣,而采用交叉掃描路徑熔覆獲得的試樣其力學(xué)性能位于上述二者之間。掃描路徑對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響也有類似的規(guī)律,沿橫向疲勞裂紋擴(kuò)展速率最快,沿縱向疲勞裂紋擴(kuò)展速率最慢,交叉掃描路徑下的疲勞裂紋擴(kuò)展速率位于二者之間。
【關(guān)鍵詞】：激光熔覆 Stellite 6 摩擦磨損 耐水蝕性能 疲勞性能
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK265;TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 汽輪機(jī)末級(jí)長(zhǎng)葉片的水蝕與疲勞斷裂11-15
• 1.1.1 汽輪機(jī)末級(jí)長(zhǎng)葉片的水蝕11-13
• 1.1.2 汽輪機(jī)末級(jí)長(zhǎng)葉片的疲勞斷裂13-14
• 1.1.3 水蝕的防護(hù)措施14-15
• 1.2 激光熔覆技術(shù)簡(jiǎn)介15-20
• 1.2.1 激光熔覆技術(shù)的特點(diǎn)與工藝15-18
• 1.2.2 激光熔覆涂層的性能18-19
• 1.2.3 激光熔覆技術(shù)的問題19-20
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20
• 1.4 課題研究的意義及主要內(nèi)容20-22
• 1.4.1 課題研究的意義20-21
• 1.4.2 課題研究的主要內(nèi)容21-22
• 第二章 試驗(yàn)材料及方法22-31
• 2.1 試驗(yàn)材料及設(shè)備22-24
• 2.1.1 試驗(yàn)材料22-23
• 2.1.2 激光熔覆設(shè)備23-24
• 2.2 試驗(yàn)方法24-25
• 2.3 顯微組織分析25
• 2.3.1 金相試樣制備及組織分析25
• 2.3.2 X射線衍射物相分析(XRD)25
• 2.3.3 差示掃描量熱分析(DSC)25
• 2.4 性能測(cè)試25-30
• 2.4.1 硬度及耐磨性測(cè)試25-26
• 2.4.2 水蝕性能測(cè)試26-27
• 2.4.3 拉伸性能測(cè)試27-28
• 2.4.4 疲勞性能測(cè)試28-29
• 2.4.5 疲勞裂紋擴(kuò)展速率測(cè)試29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 激光熔覆Stellite 6 合金涂層微觀組織分析31-43
• 3.1 激光熔覆Stellite 6 合金涂層單道微觀組織分析31-36
• 3.1.1 單道熔覆涂層的宏觀形貌分析31-32
• 3.1.2 單道熔覆涂層的物相分析32-35
• 3.1.3 單道熔覆涂層的微觀組織分析35-36
• 3.2 激光熔覆Stellite 6 合金涂層多層多道微觀組織分析36-41
• 3.2.1 掃描路徑對(duì)多層多道熔覆涂層的組織生長(zhǎng)影響分析36-38
• 3.2.2 掃描路徑對(duì)多層多道熔覆涂層的硬度影響分析38-40
• 3.2.3 多層多道熔覆涂層的層間微觀組織分析40-41
• 3.3 本章小結(jié)41-43
• 第四章 激光熔覆Stellite 6 合金涂層力學(xué)性能研究43-52
• 4.1 激光熔覆Stellite 6 合金涂層耐水蝕性能研究43-47
• 4.1.1 激光熔覆Stellite 6 合金涂層水蝕形貌分析43-46
• 4.1.2 激光熔覆Stellite 6 合金涂層水蝕機(jī)理分析46-47
• 4.2 激光熔覆Stellite 6 合金涂層摩擦磨損性能研究47-50
• 4.2.1 激光熔覆Stellite 6 合金涂層磨損性能分析47-48
• 4.2.2 激光熔覆Stellite 6 合金涂層磨損機(jī)制分析48-50
• 4.3 本章小結(jié)50-52
• 第五章 激光熔覆Stellite 6 合金涂層材料疲勞行為研究52-72
• 5.1 激光熔覆Stellite 6 合金涂層試樣的高周拉壓疲勞行為研究52-66
• 5.1.1 激光熔覆Stellite 6 合金涂層的高周拉壓疲勞試樣制備52-53
• 5.1.2 激光熔覆Stellite 6 合金涂層試樣的疲勞壽命(S-N)曲線分析53-56
• 5.1.3 激光熔覆Stellite 6 合金涂層試樣的疲勞斷.分析56-62
• 5.1.4 激光熔覆Stellite 6 合金涂層試樣的斷.組織分析62-65
• 5.1.5 激光熔覆Stellite 6 合金涂層試樣的斷裂機(jī)理分析65-66
• 5.2 掃描路徑對(duì)激光熔覆涂層試樣疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響66-70
• 5.2.1 掃描路徑對(duì)激光熔覆涂層試樣拉伸性能的影響66-68
• 5.2.2 掃描路徑對(duì)激光熔覆涂層試樣疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響68-70
• 5.3 本章小結(jié)70-72
• 第六章 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱寶田;汽輪機(jī)末級(jí)葉片在變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的動(dòng)應(yīng)力和疲勞壽命特性[J];上海汽輪機(jī);2001年01期

  本文關(guān)鍵詞：2Cr12MoV表面激光熔覆Stellite 6涂層的組織及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：263389