本文關(guān)鍵詞：結(jié)晶器銅板表面強(qiáng)化研究

  更多相關(guān)文章： 結(jié)晶器銅板 激光熔覆 攪拌摩擦焊 顯微組織 鎳基合金

【摘要】：銅結(jié)晶器銅板是連鑄生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備,工作過(guò)程中在高溫鋼液與低溫冷卻水的共同作用下,承受著高溫氧化、化學(xué)腐蝕、表面磨損及熱疲勞等,這些加速了結(jié)晶器的失效。因此迫切需要研究耐高溫耐磨損的結(jié)晶器表面涂層,以延長(zhǎng)其使用壽命,提高鋼坯質(zhì)量和連鑄生產(chǎn)效率。本文以激光熔覆技術(shù)作為強(qiáng)化方法,在失效的Ni-Co鍍層結(jié)晶器銅板上制備了強(qiáng)化涂層。對(duì)鎳基和鈷基粉末熔覆層進(jìn)行初步組織性能分析,結(jié)合結(jié)晶器工作條件和經(jīng)濟(jì)效益,選取鎳基合金粉末。在銅板上直接進(jìn)行鎳基合金的激光熔覆試驗(yàn),分析了熔覆層的顯微組織、物相組成和硬度,研究了熔覆層與基體的結(jié)合強(qiáng)度,以及熔覆層的耐沖擊和耐氧化性能。研究結(jié)果表明鎳基涂層具有良好耐沖擊耐高溫氧化性能。結(jié)合攪拌摩擦焊的特點(diǎn),采用搭接攪拌摩擦焊在銅基體上制備了不銹鋼過(guò)渡層;隨后在不銹鋼過(guò)渡層上進(jìn)行了鎳基合金的激光熔覆試驗(yàn)。同時(shí)為了提高熔覆層的顯微硬度和耐磨性能,在鎳基合金中添加一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的WC。對(duì)攪拌摩擦焊和激光熔覆技術(shù)相結(jié)合方法制備的強(qiáng)化層進(jìn)行了顯微組織分析、物相構(gòu)成分析、硬度測(cè)試和熱震試驗(yàn)。結(jié)果顯示,這種工藝方法具有良好的可行性。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)晶器銅板 激光熔覆 攪拌摩擦焊 顯微組織 鎳基合金
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG233.6;TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 銅結(jié)晶器10-12
• 1.1.1 銅結(jié)晶器概述10-11
• 1.1.2 銅及銅合金表面處理概述11-12
• 1.2 激光熔覆技術(shù)簡(jiǎn)介12-15
• 1.2.1 激光熔覆的原理和特點(diǎn)12-13
• 1.2.2 激光熔覆材料的供給方式13
• 1.2.3 熔覆層材料及選擇原理13-15
• 1.3 激光熔覆技術(shù)在銅合金表面制備強(qiáng)化層的研究進(jìn)展15-16
• 1.4 攪拌摩擦焊技術(shù)簡(jiǎn)介16-18
• 1.4.1 攪拌摩擦焊的原理17
• 1.4.2 攪拌摩擦焊的特點(diǎn)17-18
• 1.5 攪拌摩擦焊在鋼和銅及銅合金的研究進(jìn)展18-20
• 1.6 本課題研究意義及內(nèi)容20-22
• 1.6.1 課題研究意義20
• 1.6.2 本課題主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法22-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料22-23
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)采用的基體材料22-23
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)采用的熔覆材料23
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)采用的過(guò)渡層材料23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法和相關(guān)設(shè)備23-30
• 2.2.1 激光熔覆實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工藝參數(shù)23-25
• 2.2.2 攪拌摩擦焊實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工藝參數(shù)25-26
• 2.2.3 金相組織與SEM分析26-27
• 2.2.4 EDS微區(qū)成分分析27
• 2.2.5 X線衍射儀27
• 2.2.6 硬度測(cè)試27
• 2.2.7 納米壓痕實(shí)驗(yàn)27-28
• 2.2.8 耐熱沖擊試驗(yàn)及耐高溫氧化試驗(yàn)28-30
• 第3章 Ni-Co鍍層上激光熔覆高溫合金30-38
• 3.1 引言30
• 3.2.鎳基合金熔覆層30-33
• 3.2.1 顯微組織分析30-32
• 3.2.2 EDS線掃描分析32
• 3.2.3 顯微硬度分析32-33
• 3.3 鈷基合金熔覆層33-35
• 3.3.1 顯微組織分析33-35
• 3.3.2 EDS線掃描分析35
• 3.3.3 顯微硬度分析35
• 3.4 預(yù)熱溫度對(duì)結(jié)合質(zhì)量的影響35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 銅板上激光熔覆鎳基合金粉末38-47
• 4.1 引言38
• 4.2 顯微組織分析38-39
• 4.3 物相分析39-40
• 4.4 能譜分析40-42
• 4.5 顯微硬度分析42
• 4.6 耐熱沖擊試驗(yàn)及耐高溫氧化試驗(yàn)42-44
• 4.7 納米壓痕試驗(yàn)44-46
• 4.8 本章小結(jié)46-47
• 第5章 過(guò)渡層上激光熔覆鎳基合金47-68
• 5.1 引言47
• 5.2 攪拌摩擦焊制備過(guò)渡層47-54
• 5.2.1 顯微組織分析47-49
• 5.2.2 物相分析49-50
• 5.2.3 能譜分析50-53
• 5.2.4 顯微硬度分析53-54
• 5.3 過(guò)渡層上激光熔覆試驗(yàn)研究54-65
• 5.3.1 顯微組織分析55-59
• 5.3.2 物相分析59
• 5.3.3 能譜分析59-63
• 5.3.4 顯微硬度分析63-65
• 5.4 耐熱沖擊及耐高溫氧化試驗(yàn)65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果76-77
• 致謝77

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1 王隆壽;寶鋼鉻鋯銅結(jié)晶器銅板的研究開發(fā)[J];寶鋼技術(shù);2000年02期

2 馬光宇,李紅,劉益民;高性能連鑄機(jī)結(jié)晶器銅板的研制[J];鞍山鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào);2001年01期

3 王隆壽;;寶鋼結(jié)晶器銅板長(zhǎng)壽命技術(shù)[J];連鑄;2002年05期

4 ;寶鋼結(jié)晶器銅板電鍍技術(shù)全部國(guó)產(chǎn)化[J];電鍍與涂飾;2006年09期

5 楊剛;李寶寬;于洋;齊鳳升;;薄板坯連鑄結(jié)晶器銅板的三維傳熱分析[J];金屬學(xué)報(bào);2007年03期

6 韓志偉;馮科;王勇;毛敬華;;結(jié)晶器銅板冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];鋼鐵技術(shù);2007年02期

7 方克明;于延明;薛悅中;侯振;溫茂遠(yuǎn);白斌;吳鐵;;結(jié)晶器銅板設(shè)計(jì)和生產(chǎn)維護(hù)技術(shù)探討[J];重型機(jī)械;2009年03期

8 王利;趙惠文;;影響結(jié)晶器銅板壽命的五個(gè)方面[J];機(jī)械管理開發(fā);2010年01期

9 高茜;;延長(zhǎng)板坯連鑄結(jié)晶器銅板使用壽命的技術(shù)實(shí)踐[J];中國(guó)鋼鐵業(yè);2010年04期

10 趙和明;;結(jié)晶器銅板水冷側(cè)沉積物研究[J];物理測(cè)試;2011年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 崔立新;張家泉;陶金明;許軍;;結(jié)晶器銅板的熱與變形耦合行為研究[A];第八屆全國(guó)連鑄學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

2 高茜;;延長(zhǎng)結(jié)晶器銅板壽命[A];2010年全國(guó)煉鋼—連鑄生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議文集[C];2010年

3 王風(fēng)德;;結(jié)晶器銅板坯的質(zhì)量控制技術(shù)[A];板坯連鑄技術(shù)研討會(huì)論文匯編補(bǔ)充材料[C];2003年

4 方克明;于延明;劉紀(jì)生;潭洪柱;樊本義;;延長(zhǎng)結(jié)晶器銅板使用壽命的有效途徑[A];板坯連鑄技術(shù)交流會(huì)論文匯編[C];2006年

5 張宏杰;溫茂遠(yuǎn);侯振;里達(dá);王淑剛;周寧;喬衛(wèi)恒;;提高結(jié)晶器銅板使用壽命的質(zhì)量控制技術(shù)[A];2011年第九屆全國(guó)連鑄學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

6 ;熱解析技術(shù)在結(jié)晶器銅板上的應(yīng)用[A];板坯連鑄技術(shù)交流會(huì)論文匯編[C];2006年

7 馬銀平;;結(jié)晶器銅板修復(fù)的清潔生產(chǎn)——電鍍?cè)诎迮鬟B鑄機(jī)結(jié)晶器銅板修復(fù)上的應(yīng)用及發(fā)展[A];2010中國(guó)·重慶第七屆表面工程技術(shù)學(xué)術(shù)論壇暨展覽會(huì)論文集[C];2010年

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9 孫立耕;;關(guān)于連鑄機(jī)結(jié)晶器銅板使用和維護(hù)的探討[A];2007中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集[C];2007年

10 張慧;趙連剛;陶紅標(biāo);劉愛(ài)強(qiáng);;CSP薄板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)綜合冶金行為的研究[A];薄板坯連鑄連軋技術(shù)交流與開發(fā)協(xié)會(huì)第三次技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2005年

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1 ;寶鋼結(jié)晶器銅板生產(chǎn)技術(shù)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先[N];物資信息報(bào);2005年

2 羅耀華;寶鋼結(jié)晶器銅板首次銷往日本[N];中國(guó)冶金報(bào);2006年

3 周辛立;專家積極評(píng)價(jià)龍成集團(tuán)薄板坯連鑄結(jié)晶器銅板[N];中國(guó)冶金報(bào);2006年

4 范景峰;鞍鋼附屬一煉鋼冶金修造廠：打造精品 創(chuàng)響“恒韌”品牌　[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2004年

5 侯峰巖 任喬華 高錦巖;連鑄關(guān)鍵設(shè)備再制造助力綠色鋼鐵[N];中國(guó)冶金報(bào);2012年

6 本報(bào)記者 趙紅軍 通訊員 范景峰;工藝技術(shù)上的革命　[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2005年

7 記者 程云鶴;鞍鋼銅板走出國(guó)門[N];鞍山日?qǐng)?bào)　;2009年

8 白金立;正確使用結(jié)晶器銅板 提高設(shè)備安全穩(wěn)定性[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2003年

9 趙紅軍;電鍍鎳鈷工藝值得大力推廣[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2002年

10 安才;鞍鋼開發(fā)出兩項(xiàng)新材料[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2002年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 周建川;異形坯連鑄結(jié)晶器錐度的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];燕山大學(xué);2015年

2 趙靜梅;結(jié)晶器銅板表面強(qiáng)化研究[D];燕山大學(xué);2016年

3 高朋壘;特厚矩形坯連鑄結(jié)晶器錐度的研究[D];燕山大學(xué);2016年

4 何宇明;板坯連鑄結(jié)晶器銅板溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值仿真[D];重慶大學(xué);2005年

5 黃文平;熔滲法制備結(jié)晶器銅板表面改性層的基礎(chǔ)研究[D];大連理工大學(xué);2011年

6 鐵占鵬;齒輪鋼20CrMnTi大方坯結(jié)晶器銅板錐度的研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2014年

7 郭雪峰;特大方坯連鑄結(jié)晶器錐度研究[D];燕山大學(xué);2012年

8 肖建國(guó);連鑄結(jié)晶器銅板爆炸硬化機(jī)理研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2010年

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