本文關(guān)鍵詞：水煤漿噴嘴耐磨涂層熔覆工藝與性能研究

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【摘要】：隨著水煤漿應(yīng)用的日益廣泛,如何進(jìn)一步提高水煤漿噴嘴壽命的要求也變得日益迫切。使用感應(yīng)熔覆技術(shù)在水煤漿噴嘴內(nèi)孔制備耐磨涂層成為提高噴嘴壽命的一個(gè)有效方法。本課題對比了不同工藝制備的鎳基合金涂層性能,選擇了效果較好的真空高頻感應(yīng)熔覆的方法在45鋼和304不銹鋼噴嘴內(nèi)孔制備了Ni60+30%WC合金涂層。對比了不同加熱電流對熔覆效果的影響,分析了涂層的組織形貌、顯微硬度以及耐腐蝕性能,并對電火花成型加工后的涂層性能進(jìn)行了探究。在金屬表面熔覆合金涂層主要有高頻感應(yīng)熔覆和高頻感應(yīng)重熔兩種方法。通過實(shí)驗(yàn)對比,兩種工藝制備的合金涂層與基體之間都形成了冶金結(jié)合,感應(yīng)熔覆涂層在涂層致密程度、顯微硬度、和耐腐蝕性能方面均優(yōu)于感應(yīng)重熔涂層。使用真空高頻感應(yīng)熔覆的方法,在45鋼和304不銹鋼水煤漿噴嘴上制備了Ni60+30%WC合金涂層,并使用電火花成型機(jī)床對涂層進(jìn)行了擴(kuò)孔加工。改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)中所使用的粘結(jié)劑,研究了感應(yīng)熔覆時(shí)涂層的收縮率,探索了感應(yīng)熔覆的加熱電流。對涂層的熔覆采用階梯電流加熱的方式進(jìn)行,當(dāng)最終熔覆電流在600A時(shí),熔覆效果最好。通過熔覆涂層的方式解決了在水煤漿噴嘴的進(jìn)漿口處難以加工入口角的問題。使用掃描電子顯微鏡觀察涂層的組織結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示:感應(yīng)熔覆涂層有一定的孔隙率,使用電火花加工的涂層表面更致密,缺陷更少。在45鋼和304不銹鋼基體與涂層之間均形成了冶金結(jié)合。通過對不同涂層的顯微硬度測試發(fā)現(xiàn):水煤漿噴嘴涂層硬度自下而上呈上升趨勢,在頂部達(dá)到峰值;以45鋼為基體的涂層硬度分布比以304不銹鋼為基體的涂層硬度分布更均勻;電火花加工后的涂層硬度得到了明顯提高。由于電火花加工后涂層的孔隙率降低,涂層變得更加致密,使得涂層的耐腐蝕性好于沒有進(jìn)行電火花加工的涂層。
【關(guān)鍵詞】：水煤漿噴嘴 合金涂層 電火花加工 感應(yīng)熔覆
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 本課題研究的背景和意義12-13
• 1.2 水煤漿技術(shù)13-14
• 1.3 水煤漿霧化技術(shù)14-15
• 1.4 水煤漿噴嘴材料15-17
• 1.4.1 對水煤漿噴嘴材料的要求15-16
• 1.4.2 水煤漿噴嘴材料及其性能16-17
• 1.5 本課題研究的目的和內(nèi)容17-20
• 1.5.1 本課題研究的目的17-18
• 1.5.2 本課題研究的主要內(nèi)容18-20
• 第2章 感應(yīng)熔覆技術(shù)20-26
• 2.1 表面工程技術(shù)20
• 2.2 感應(yīng)熔覆技術(shù)20-23
• 2.2.1 感應(yīng)加熱理論20-21
• 2.2.2 感應(yīng)加熱的四效應(yīng)21-23
• 2.3 真空感應(yīng)熔覆技術(shù)23-26
• 第3章 不同工藝制備合金涂層性能對比26-36
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料的選用與制備26-27
• 3.1.1 涂層材料26-27
• 3.1.2 基體材料27
• 3.1.3 粘結(jié)劑27
• 3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備27-30
• 3.2.1 涂層制備設(shè)備27-29
• 3.2.2 涂層性能檢測設(shè)備29-30
• 3.3 試驗(yàn)方法與性能檢測30-31
• 3.3.1 試樣制備30-31
• 3.3.2 試樣性能測試31
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析31-35
• 3.4.1 涂層顯微組織31-33
• 3.4.2 涂層顯微硬度分析33-34
• 3.4.3 涂層的耐電化學(xué)腐蝕性能34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 水煤漿噴嘴的熔覆36-48
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料36-39
• 4.1.1 基體材料36-37
• 4.1.2 涂層材料37-39
• 4.1.3 粘結(jié)劑的改進(jìn)39
• 4.1.4 涂層的涂覆39
• 4.2 噴嘴熔覆的準(zhǔn)備39-40
• 4.2.1 合金粉收縮率39-40
• 4.2.2 感應(yīng)線圈40
• 4.3 噴嘴的熔覆與加工40-43
• 4.3.1 噴嘴的熔覆40-42
• 4.3.2 擴(kuò)孔42-43
• 4.3.3 零件的最終加工43
• 4.4 熔覆的現(xiàn)象與思考43-46
• 4.4.1 加熱電流的再討論43-44
• 4.4.2 涂層的熔化過程44-45
• 4.4.3 停機(jī)時(shí)間的選擇45
• 4.4.4 入口角的確定45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-48
• 第5章 水煤漿噴嘴涂層性能48-66
• 5.1 涂層的微觀組織48-54
• 5.1.1 內(nèi)孔表面形貌48-49
• 5.1.2 涂層外側(cè)微觀組織形貌49-50
• 5.1.3 涂層微觀組織形貌50-51
• 5.1.4 涂層缺陷51-52
• 5.1.5 結(jié)合區(qū)的組織形貌52-54
• 5.2 涂層的顯微硬度分析54-62
• 5.2.1 一號試樣涂層不同區(qū)域顯微硬度對比54-57
• 5.2.2 一號試樣和三號試樣顯微硬度對比57-58
• 5.2.3 電火花加工對涂層縱向顯微硬度的影響58-60
• 5.2.4 電火花加工對涂層橫向顯微硬度的影響60-62
• 5.3 涂層的耐腐蝕性分析62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況74-76
• 致謝76

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