冷焊技術(shù)在核泵材料表面強(qiáng)化及再制造中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2017-08-02 04:13
本文關(guān)鍵詞:冷焊技術(shù)在核泵材料表面強(qiáng)化及再制造中的應(yīng)用
更多相關(guān)文章: 類(lèi)激光高能脈沖冷焊 Fe基合金化層 Ni基合金化層 磨損 空蝕
【摘要】:核主泵是核電站的緊要部件,在安全高速運(yùn)行的核電站中具有無(wú)法替代的作用,核泵工作環(huán)境惡劣,材料表面極易受到磨損、腐蝕作用而破壞,造成核泵的使用壽命大大降低,影響核電站整體的正常安全運(yùn)行。類(lèi)激光高能脈沖冷焊技術(shù)具有制備的合金化層結(jié)合強(qiáng)度高、熱影響區(qū)小、基體材料變形量小和操作簡(jiǎn)單、靈活等特點(diǎn),適用于焊后無(wú)變形和不易拆卸的設(shè)備零部件。 本實(shí)驗(yàn)采用類(lèi)激光高能脈沖冷焊技術(shù)在核泵用奧氏體不銹鋼表面制備Fe基及Ni基合金化層。采用光學(xué)金相顯微鏡(LOM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)、X-射線衍射儀(XRD)等對(duì)試樣的微觀組織形貌、成分、相結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,同時(shí)采用數(shù)顯顯微硬度計(jì)、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、超聲波空蝕儀及電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)合金化層的力學(xué)性能、摩擦磨損性能、耐空蝕性能及耐腐蝕性能進(jìn)行分析與測(cè)試。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:采用類(lèi)激光高能脈沖冷焊制備的Fe基和Ni基系列合金化層均與304不銹鋼基體呈良好的冶金結(jié)合,其中,F(xiàn)e基合金化層的主要由α-Fe,Cr23C6、Cr7C3等相組成,其微觀組織形貌主要呈定向樹(shù)枝晶增長(zhǎng),達(dá)到合金化層表面呈不定向增長(zhǎng),3Cr13合金化層和4Cr13合金化層的平均顯微硬度分別為510HV和600HV。Ni基合金化層的相組成為γ-Ni,F(xiàn)eNi3,NiMo,Ni3Mo,F(xiàn)eCrMo和CrB相,Ni基合金化層微觀組織形貌從界面到表面呈平面晶-樹(shù)枝晶的變化趨勢(shì),在合金化層表面處出現(xiàn)塊狀的富Mo相,Ni基合金化層的平均顯微硬度為540HV。與304不銹鋼基材相比,F(xiàn)e基和Ni基合金化層的相對(duì)耐磨性均明顯提高,4Cr13、3Cr13、Ni基合金化層的相對(duì)耐磨性依次為5.32、3.88、4.39。在3.5%NaCl溶液中的合金化層電化學(xué)腐蝕及空泡腐蝕性能測(cè)試結(jié)果表明,Ni基合金的耐蝕性最佳,空蝕5h后其失重量ΔG、線粗糙度Ra及面粗糙度Sa分別是304不銹鋼基材的1/7、1/17、1/8。
【關(guān)鍵詞】:類(lèi)激光高能脈沖冷焊 Fe基合金化層 Ni基合金化層 磨損 空蝕
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TG174.4;TM623
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-19
- 1.1 不銹鋼的定義與分類(lèi)10
- 1.2 核泵10-12
- 1.2.1 核泵的概念11
- 1.2.2 核泵用奧氏體不銹鋼11-12
- 1.3 表面強(qiáng)化技術(shù)介紹12-15
- 1.3.1 常見(jiàn)的表面強(qiáng)化技術(shù)12-14
- 1.3.2 冷焊技術(shù)的特點(diǎn)14-15
- 1.4 常用涂層材料15-16
- 1.4.1 鐵基合金15
- 1.4.2 鈷基合金15-16
- 1.4.3 鎳基合金16
- 1.5 再制造的概念及意義16-18
- 1.5.1 再制造概念16-17
- 1.5.2 再制造的意義17-18
- 1.6 課題研究的目的及意義18
- 1.7 課題研究?jī)?nèi)容18-19
- 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法19-26
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料19-20
- 2.1.1 基體材料19
- 2.1.2 合金化層的材料選擇19-20
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備20
- 2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程20-26
- 2.3.1 類(lèi)激光高能脈沖冷焊試樣的制備20-21
- 2.3.2 組織形貌觀察及成分分析21
- 2.3.3 合金化層相結(jié)構(gòu)分析21-22
- 2.3.4 合金化層硬度測(cè)試22
- 2.3.5 合金化層摩擦磨損性能檢測(cè)22-23
- 2.3.6 空泡腐蝕性能分析23-24
- 2.3.7 電化學(xué)腐蝕性能分析24-26
- 第3章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析26-57
- 3.1 工藝參數(shù)對(duì)合金化層成形性的影響26-30
- 3.1.1 工藝參數(shù)對(duì)單道合金化層的寬度(W)影響26-28
- 3.1.2 工藝參數(shù)對(duì)單道合金化層的高度(H)及熔深(h)的影響28-29
- 3.1.3 工藝參數(shù)對(duì)單道合金化層的接觸角θ的影響29-30
- 3.1.4 工藝參數(shù)對(duì)稀釋率的影響30
- 3.2 Fe 基系列合金合金化層的顯微組織形貌30-35
- 3.2.1 3Cr13 合金化層的顯微組織形貌30-32
- 3.2.2 4Cr13 合金化層的顯微組織形貌32-34
- 3.2.3 7Cr13 合金化層的顯微組織形貌及分析34-35
- 3.3 Ni 基合金合金化層的微觀組織及成分分析35-41
- 3.4 Fe 基和 Ni 基合金化層的相結(jié)構(gòu)分析41-42
- 3.4.1 Fe 基合金化層的相結(jié)構(gòu)分析41-42
- 3.4.2 Ni 基合金化層的相結(jié)構(gòu)分析42
- 3.5 Fe 基和 Ni 基合金化層的硬度42-44
- 3.5.1 Fe 基系列合金化層顯微硬度42-44
- 3.5.2 Ni 基合金化層顯微硬度分析44
- 3.6 Fe 基和 Ni 基合金化層的摩擦磨損性能44-47
- 3.6.1 合金化層的摩擦系數(shù)44-46
- 3.6.2 合金化層的磨損性能46
- 3.6.3 合金化層的摩擦磨損形貌分析46-47
- 3.7 合金化層的抗空泡腐蝕性能47-54
- 3.7.1 合金化層的空泡腐蝕失重動(dòng)力學(xué)曲線47-48
- 3.7.2 合金化層的空泡腐蝕失效機(jī)制48-52
- 3.7.3 合金化層的空蝕試樣表面粗糙度分析52-54
- 3.8 合金化層的電化學(xué)腐蝕性能54-57
- 第4章 結(jié)論57-58
- 參考文獻(xiàn)58-62
- 在學(xué)研究成果62-63
- 致謝63
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 胡仲翔,楊軍偉,李強(qiáng);微區(qū)脈沖點(diǎn)焊技術(shù)用于模具修復(fù)[J];中國(guó)表面工程;2002年01期
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4 張慶;孟令東;楊軍偉;原津萍;;高能脈沖精密冷補(bǔ)技術(shù)用于修復(fù)零件表面局部缺損[J];中國(guó)表面工程;2011年01期
5 陳建敏;王凌倩;周健松;鄧智昌;寶民;;激光熔覆Ni基涂層研究進(jìn)展[J];中國(guó)表面工程;2011年02期
6 張松,張春華,文R怪,
本文編號(hào):607570
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