【摘要】：針對老舊柴油發(fā)動機(jī)肩胛密封面腐蝕損傷修復(fù)難的問題,選用HS121鎳基合金焊絲作為焊接修復(fù)材料,采用類激光焊接技術(shù)對其進(jìn)行修復(fù)。使用光學(xué)顯微鏡、X射線應(yīng)力測定儀(XPS)、電化學(xué)工作站、高頻往復(fù)摩擦磨損試驗機(jī)、掃描電鏡(SEM)和激光三維形貌儀對堆焊修復(fù)層截面微觀組織形貌、殘余應(yīng)力、耐腐蝕和抗磨損性能等進(jìn)行了觀察和測試。結(jié)果表明,類激光堆焊修復(fù)層與母材屬冶金結(jié)合,且無明顯焊接缺陷;堆焊修復(fù)層表面的殘余應(yīng)力為普通氬弧焊的16%,腐蝕速率為基體的19.88%,耐磨性較基體提高了2.66倍。此外,修復(fù)層的自腐蝕電位正于發(fā)動機(jī)基體材料,自腐蝕電流密度值約為基體材料的1/2。
【圖文】：

中國表面工程２０１５年圖２３Ｃ鋼和鎳基合金修復(fù)層在３．５％ＮａＣｌ溶液中的極化曲線Ｆｉｇ．２Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｏｆ３ＣｓｔｅｅｌａｎｄｔｈｅＮｉ－ｂａｓｅｄａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅ３．５％ＮａＣｌｌｉｑｕｉｄ２．３鹽霧腐蝕試驗鹽霧腐蝕試驗結(jié)束后，將試樣取出，洗去表面的腐蝕產(chǎn)物，烘干，稱重，比較腐蝕試驗前后試樣的質(zhì)量變化，按公式（１）計算試樣在腐蝕介質(zhì)中的腐蝕速率。式中：ｖ為腐蝕速率（ｇ·ｈ－１·ｃｍ－２），ｍ０為腐蝕試驗前的試樣質(zhì)量（ｇ），ｍ１為腐蝕試驗后的試樣質(zhì)量（ｇ），Ｓ為試樣的總面積（ｃｍ２），ｔ為腐蝕試驗時間（ｈ）。ｖ＝ｍ０－ｍ（１）Ｓｔ（１）按照上式計算，得到的試驗結(jié)果如表２所示。由表可見，３Ｃ鋼試樣在腐蝕介質(zhì)中的平均腐蝕速率為１．５６１６×１０－７ｇ·ｈ－１·ｃｍ－２，而鎳基合金類激光堆焊修復(fù)層試樣的平均腐蝕速率為０．３１０４×１０－７ｇ·ｈ－１·ｃｍ－２，腐蝕速率僅為母材的１９．８８％，可見修復(fù)后零件的耐腐蝕性能將大幅提高。表２ＨＳ１２１鎳基合金修復(fù)層鹽霧腐蝕試驗結(jié)果Ｔａｂｌｅ２ＣｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅＨＳ１２１Ｎｉ－ｂａｓｅｄａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇＳａｍｐｌｅＯｒｉｇｉｎａｌｍａｓｓ／ｇＭａｓｓａｆｔｅｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎ／ｇＣｏｒｒｏｓｉｏｎｒａｔｅ／（１０７ｇ·ｈ－１·ｃｍ－２）３Ｃｓｔｅｅｌ１８．６５３９１８．６０５１１．５６１６Ｎｉ－ｂａｓｅ

類激光堆焊技術(shù)制備的鎳基合金修復(fù)層試樣僅有部分紅色銹跡附著于修復(fù)層表面，沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕，可以看到明顯的原始加工刀痕。從前面的研究中可以看出，，修復(fù)層的腐蝕速率僅為３Ｃ鋼腐蝕速率的１９．８８％。這是由于在鎳基合金修復(fù)層中含有Ｎｉ、Ｃｒ等元素，Ｃｒ可以在修復(fù)層表面形成致密的Ｃｒ２Ｏ３，阻擋基體與腐蝕氣氛的接觸。而Ｎｉ的存在也可增強(qiáng)對Ｃｌ－的抗腐蝕性。因此，通過類激光堆焊技術(shù)制備的鎳基合金修復(fù)層，對含有Ｃｌ－的腐蝕環(huán)境具有很好的耐蝕效果。圖３３Ｃ鋼腐蝕試樣表面形貌Ｆｉｇ．３Ｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎ３Ｃｓｔｅｅｌ１１８

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2560816