【摘 要】
:
螺套是螺旋给料器最重要的部件之一,它需要接触高温、高压、高磨损以及强腐蚀的环境,制造螺套常用的材料为综合机械性能较好的奥氏体不锈钢,但是奥氏体不锈钢在上述环境中的使用寿命比较短,因此需要在奥氏体不锈钢表面熔覆高性能的金属层来提高零件的寿命,其中钴铬钨合金是常用的熔覆材料。电弧熔覆技术是一种设备成本低、生产周期短的制造技术,但是该方法由于热输入大、热变形大的特点较容易产生裂纹,这严重影响生产过程中的
论文部分内容阅读
螺套是螺旋给料器最重要的部件之一,它需要接触高温、高压、高磨损以及强腐蚀的环境,制造螺套常用的材料为综合机械性能较好的奥氏体不锈钢,但是奥氏体不锈钢在上述环境中的使用寿命比较短,因此需要在奥氏体不锈钢表面熔覆高性能的金属层来提高零件的寿命,其中钴铬钨合金是常用的熔覆材料。电弧熔覆技术是一种设备成本低、生产周期短的制造技术,但是该方法由于热输入大、热变形大的特点较容易产生裂纹,这严重影响生产过程中的成品率以及设备的稳定性和安全性,也不利于生产厂家提高经济效益以及竞争力,所以钴铬钨合金电弧熔覆层的裂纹缺陷及其控制亟待研究。本文以奥氏体不锈钢为螺套基体,钴铬钨合金为熔覆材料,采用电弧熔覆技术制备钴铬钨合金表面强化螺套。利用ANSYS数值模拟软件研究了不同工艺条件下的温度分布图以及热循环曲线,确定了不同工艺对熔覆层冷却速度以及稀释率的作用效果;利用熔覆工艺试验研究了不同熔覆工艺下熔覆层形貌、组织以及性能的演变规律;利用组织分析以及成分分析等手段研究了裂纹的成因和控制,结合以上研究结果成功制备了无裂纹的螺套,实现了较好的经济价值。熔覆过程的温度场数值模拟研究结果表明熔覆层的冷却过程表现为四个阶段:高温快速冷却阶段、中高温缓慢冷却阶段、中温快速冷却阶段以及低温缓慢冷却阶段。180A和210A的熔覆电流可以将熔覆层在1300-1400℃温度区间的停留时间从120A时的0.2s提高至0.7s以及0.8s。400℃预热条件可以将熔覆层在1300-1400℃温度区间的停留时间从无预热条件下的0.6s增大至1.1s。20mm基板厚度可以将熔覆层在1300-1400℃温度区间的停留时间从15mm基板厚度时的0.5s提高至0.7s。工艺条件对熔覆层质量影响的研究结果表明当熔覆电流从150A增大至210A时,熔覆层的翘曲变形程度、熔深、熔宽、稀释率分别从4mm、0.7mm、7.5mm、0.050增到至6mm、1.2mm、9.5mm、0.057,而硬度会从33HRC降低至30.9HRC,同时也会导致晶粒的粗化。当熔覆轨迹从同向熔覆变为交叉熔覆后,翘曲变形程度降低0.5mm、熔覆层的总体高度升高0.5mm、硬度降低1.5HRC。Z字型的熔覆轨迹会使得熔覆层边缘在高温下的停留时间较长,导致了基体材料的熔化量提高,使得熔覆层边缘的硬度比中心平均低2.56HRC。本文通过组织观察和成分分析等手段对裂纹的成因和控制进行了研究,研究发现200℃普通预热条件下,由于熔覆层长度较长,在熔覆过程的后半段,螺套基体温度已显著降低,失去了预热作用,从而导致了较大应力的产生,使得熔覆层中出现了凝固裂纹、高温失塑裂纹以及氢致裂纹;火焰处理可以避免高温失塑裂纹以及氢致裂纹的产生,但是会导致基体液化裂纹的产生;高预热温度会导致液化裂纹的产生而较大的熔覆速度会导致结构应力以及裂纹的产生。最终通过300℃的预热条件以及在隔热箱中进行电弧熔覆能够实现无裂纹螺套的成功制备。
其他文献
与高熵合金类似,高熵金属间化合物是一类新型材料,其既具有高熵合金中多主元的特点,又具有传统金属间化合物中的有序性。本文以高熵金属间化合物为研究对象,对已有和新型高熵金属间化合物进行了表征参量的计算,研究各表征参量与高熵金属间化合物及其结构之间的关系,初步总结了添加元素对高熵金属间化合物形成和晶体结构的影响规律,并依据这一规律选择了三种不同结构的高熵金属间化合物,对其进行显微组织和磁性能的研究。本文
Bi2Te3基热电材料是中低温区热电性能最优的热电材料之一,主要用于接近室温的发电和制冷,器件连接是热电转换技术从“实验室”走向“商业化”的关键一步。然而高温端接头在焊接及长时间服役时,界面处元素剧烈的扩散反应会不断恶化接头性能。在热电材料表面制备可靠的扩散阻隔层,再实现阻隔层与电极之间的可靠连接是解决该问题的有效措施。本课题研究了在Bi2Te2.7Se0.3表面制备Ni Mo阻隔层以及阻隔层与C
超声空化是一复杂的物理现象,当液体受到一定功率的超声作用后,其内部会产生微小的空化泡。当空化泡在近壁面处溃灭时产生的微射流会对固壁面产生较大的压强,例如在超声辅助焊接过程中,主要依靠微射流的作用去除母材表面的氧化膜,因此超声空化广泛应用在废水处理、生物医疗及工业生产等领域。为了测量空化泡在液/固界面处产生的力学效应,本文采用最新的动态高频压电石英传感器对空化泡溃灭时的力进行测量,并利用COMSOL
内置式永磁同步电机因其调速范围广、控制性能好、永磁体抗退磁能力强等优点,广泛应用电动汽车行业,成为电动汽车主要驱动部件之一。然而,由于内置式电机磁饱和现象较为严重,非线性气隙磁场难以计算,一般用费时较长的有限元仿真。同时,由于制造和安装误差以及恶劣运行工况等会导致电机发生偏心,磁饱和不均匀分布,气隙磁场变化规律复杂,产生不平衡磁拉力,引起电机振动和较大的噪声。因此,综合考虑磁饱和、静动态偏心、定子
在对生活垃圾无害化处理中,填埋、堆肥等技术存在污染环境的风险,有效的实现垃圾减量化、无害化的焚烧处理工艺是目前最理想的方案。当前,机械炉排焚烧技术是最适合的垃圾焚烧处理技术,其中往复炉占地面积大,对中小型垃圾处理时成本较高;链条炉运营成本低,主要用于对燃煤进行燃烧,但生活垃圾成分复杂,链条炉排用于垃圾焚烧时容易出现起拱、漏灰、卡住炉链、燃烧不充分等问题。因此,针对上述问题本文设计了一种新型链条炉排
经有效处置的生活污水/工业废水的再生回用是解决当前水资源短缺最为有效的途径之一,再生水水质的安全是保障有效回用的前提。再生水中的微量/痕量的优控污染物种类丰富、毒性较大,威胁水生生物生长及人类健康,是当前研究的热点。本课题聚集再生水水质安全问题,将再生水中2种富营养化类优控污染物(氮、磷)、有机物和检出频率较高的8种微量有毒类优控污染物(阿特拉津(ATZ)、磺胺甲恶唑(SMZ)、双氯芬酸(DCF)
挤压铸造技术结合了铸造液态充型和锻造塑性变形的特点,是一种绿色、近净成形的技术手段,其在汽车、通讯、高铁、电力领域有较多应用,尤其是在汽车行业。多年来成形件质量有了长足的提高,但大壁厚差复杂形状零部件成形工艺还尚有不足,在铸件充型远端、热节处容易出现质量问题。本论文以典型大壁厚差复杂形状铝合金挤压铸造件发动机飞轮壳为研究对象,对成形工艺参数、局部加压强制补缩和热处理工艺参数对组织性能的影响规律进行
卫星激光通信是实现星间、星地高速通信,构建星间骨干网络的重要技术。与卫星微波通信相比,卫星激光通信具有速率快、带宽宽、没有频段限制、体积更小、抗干扰和保密性好等特点。从卫星激光通信试验成功开始,其研究深度、试验范围、通信速率等不断提升,并随着社会对于实时通信的需求,朝着商业化发展。卫星激光通信的实现需要高精度的瞄准、捕获、跟踪(PAT)技术。激光的束散角极窄,空间环境接收视场有限,所以需要稳定的光
氯酚类有机物每年产量巨大,且分布广泛、化学性质稳定、生物毒性强,在常规饮用水处理过程过程中难以去除,且会增加后续消毒副产物的生成风险。基于硫酸根自由基的高级氧化技术具有氧化能力强、p H适应范围广、对污染物选择性强、原材料易于保存和运输等优点,常用于应对难降解有机物。铜氧化物作为一种可高效催化PMS的过渡金属氧化物,其催化PMS的机理尚存在争议,且催化性能提升上还有极大的研究空间。因此,本研究将深
极化-波达方向(Direction Of Arrival,DOA)估计技术在电子侦察等领域起着重要的作用,现有大多数阵列参数估计方法优良的测向性能一般是在精确已知阵列流形,即没有阵列误差的理想测向条件为前提下得到的。实际条件下阵列会存在接收通道不一致、阵元间互相干扰等非理想条件导致的幅相、位置、互耦等误差,若采用理想阵列流形进行阵列极化-DOA估计将导致阵列参数估计性能急剧下降。本文针对非理想条件