本文關鍵詞：水煤漿噴嘴耐磨涂層熔覆工藝與性能研究

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【摘要】：隨著水煤漿應用的日益廣泛,如何進一步提高水煤漿噴嘴壽命的要求也變得日益迫切。使用感應熔覆技術在水煤漿噴嘴內孔制備耐磨涂層成為提高噴嘴壽命的一個有效方法。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熔覆的方法在45鋼和304不銹鋼噴嘴內孔制備了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行了探究。在金屬表面熔覆合金涂層主要有高頻感應熔覆和高頻感應重熔兩種方法。通過實驗對比,兩種工藝制備的合金涂層與基體之間都形成了冶金結合,感應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)于感應重熔涂層。使用真空高頻感應熔覆的方法,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床對涂層進行了擴孔加工。改進了實驗中所使用的粘結劑,研究了感應熔覆時涂層的收縮率,探索了感應熔覆的加熱電流。對涂層的熔覆采用階梯電流加熱的方式進行,當最終熔覆電流在600A時,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構,結果顯示:感應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行電火花加工的涂層。
【關鍵詞】：水煤漿噴嘴 合金涂層 電火花加工 感應熔覆
【學位授予單位】：青島理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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13-14
• 1.3 水煤漿霧化技術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容18-20
• 第2章 感應熔覆技術20-26
• 2.1 表面工程技術20
• 2.2 感應熔覆技術20-23
• 2.2.1 感應加熱理論20-21
• 2.2.2 感應加熱的四效應21-23
• 2.3 真空感應熔覆技術23-26
• 第3章 不同工藝制備合金涂層性能對比26-36
• 3.1 實驗材料的選用與制備26-27
• 3.1.1 涂層材料26-27
• 3.1.2 基體材料27
• 3.1.3 粘結劑27
• 3.2 實驗設備27-30
• 3.2.1 涂層制備設備27-29
• 3.2.2 涂層性能檢測設備29-30
• 3.3 試驗方法與性能檢測30-31
• 3.3.1 試樣制備30-31
• 3.3.2 試樣性能測試31
• 3.4 實驗結果與分析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 涂層的耐電化學腐蝕性能34-35
• 3.5 本章小結35-36
• 第4章 水煤漿噴嘴的熔覆36-48
• 4.1 實驗材料36-39
• 4.1.1 基體材料36-37
• 4.1.2 涂層材料37-39
• 4.1.3 粘結劑的改進39
• 4.1.4 涂層的涂覆39
• 4.2 噴嘴熔覆的準備39-40
• 4.2.1 合金粉收縮率39-40
• 4.2.2 感應線圈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 停機時間的選擇45
• 4.4.4 入口角的確定45-46
• 4.5 本章小結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 內孔表面形貌48-49
• 5.1.2 涂層外側微觀組織形貌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64-66
• 結論66-68
• 參考文獻68-74
• 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況74-76
• 致謝76

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