核電汽輪機組中的再熱雙閥組能夠保障汽輪機安全運行,其閥桿由于長期運行于高溫高壓（500℃、16.7MPa）的無潤滑環(huán)境,承受著蒸汽沖擊和振動載荷作用,極易發(fā)生磨損,嚴重影響其工作性能和服役壽命。針對此問題,本文提出高溫自潤滑耐磨涂層及其激光熔覆制備的技術思路,取代傳統(tǒng)的堆焊耐磨涂層工藝,在閥桿表面制備了高溫自潤滑耐磨涂層,并在此基礎上進行涂層表面織構化的工藝探索,以期改善摩擦副匹配特性和摩擦狀態(tài),顯著增強閥桿面高溫耐磨性能。主要研究內(nèi)容如下:首先,開展高溫自潤滑耐磨涂層的設計及特性研究。基于寬帶光束與同軸粉末流耦合規(guī)律,采用激光熔覆技術制備了不同粉末成分的涂層,并對宏觀形貌、物相組成、顯微組織和硬度分布進行了分析。研究表明:粉末成分對涂層熔寬影響不大,熔高影響顯著,變化范圍為0.1-1.16mm。純Ni60涂層的顯微組織由底部至頂部呈平面晶、胞狀晶、柱狀晶和等軸樹枝晶分布,在冷卻凝固過程中生成了 Cr23C6、Fe2Si 硬質相和 γ-（Ni,Fe）韌性相,Ni60M+5%CaF2+5%MoS2自潤滑耐磨涂層組織較均勻致密,且檢測到FeMo2S4、CaMoO4、CaF2等潤滑相,對涂層... 

【文章來源】：溫州大學浙江省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２汽輪機組工作原理圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｓｔｅａｍ?ｔｕｒｂｉｎｅ??

百萬千瓦核電閥門的性能指標如表１－１。再熱雙閥組閥桿的實物圖如圖ｌ－４（ａ），??其與滑動軸承構成的摩擦副長期服役于高蕰（５００°Ｃ）無潤滑的環(huán)境下，由于承??受蒸汽沖擊力和振動載荷，閥桿摩擦表面極易發(fā)生沖蝕和粘著磨損，如圖１－４??（ｂ）所示。當超過閥桿的耐磨極限時，磨損會迅速加劇，致使閥桿摩擦面失效、??動載荷加大ｎｕｌ２］，閥門出現(xiàn)晃動現(xiàn)象，給機組造成了極大的安全隱患。??表１－１再熱雙閥組的性能指標??Ｔａｂｌｅ?１－１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｏｆ?ｒｅｈｅａｔ?ｄｏｕｂｌｅ－ｖａｌｖｅ?ｇｒｏｕｐ??Ｎｏｍｉｎａｌ?Ｎｏｍｉｎａｌ?Ｄｅｓｉｇｎ?Ｄｒｉｖｅ?Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｅｓｉｇｎ??ｄｉａｍｅｔｅｒ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｍｏｄｅ?ｍｅｔｈｏｄ?ｆｏｒｍ?ｌｉｆｅ??Ｒｅｈｅａｔ?Ｓｐｒｉｎｇ??ｄ〇Ｕｂｌｅ?ＤＮ１３００?２５ＭＰａ?５００?°Ｃ?〇ｆｆ＿?Ｗｅｌｄｉｎｇ?Ｂｕｔｔｅｒｆｌｙ?６０??－ｖａｌｖｅ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ?ｙｅａｒｓ??ｇｒｏｕｐ?ｏｎ??（ａ）?ｒｅａｌ?ｆｉｇｕｒｅ?（?ｂ?）?ｗｅａｒ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｖａｌｖｅ?ｒｏｄ??圖１－４再熱雙閥組??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｒｅｈｅａｔ?ｄｏｕｂｌｅ－ｖａｌｖｅ?ｇｒｏｕｐ?（ａ）?ｒｅａｌ?

覆材料和基體表層，快速凝固后在基體表面形成冶金結合的熔覆層［２９＿３（）］。按照??熔覆材料的添加方式，激光熔覆技術可分為預置法和同步法。預置法是將熔覆??材料預先置于基體表面，然后通過激光束掃描使其熔化、凝固［３１］（圖１－５?（ａ））；??同步法是將熔覆材料通過輸送器送入激光束中同步完成。根據(jù)粉末的輸送方式，??分為旁軸送粉式和同軸送粉式，因同軸送粉式可增加熔覆頭的自由度而被廣泛??應用［３２］（圖１－５?（ｂ））。采用激光熔覆技術對關鍵零部件進行表面改性，可減少??金屬資源的使用、降低生產(chǎn)成本和周期，因此近十幾年來受到廣泛關注和研究。??５??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3041197