發(fā)布時間：2017-08-02 04:13

  本文關鍵詞：冷焊技術在核泵材料表面強化及再制造中的應用

  更多相關文章： 類激光高能脈沖冷焊 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，在安全高速運行的核電站中具有無法替代的作用，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行。類激光高能脈沖冷焊技術具有制備的合金化層結合強度高、熱影響區(qū)小、基體材料變形量小和操作簡單、靈活等特點，適用于焊后無變形和不易拆卸的設備零部件。 本實驗采用類激光高能脈沖冷焊技術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）等對試樣的微觀組織形貌、成分、相結構進行分析，同時采用數(shù)顯顯微硬度計、摩擦磨損試驗機、超聲波空蝕儀及電化學測試系統(tǒng)對合金化層的力學性能、摩擦磨損性能、耐空蝕性能及耐腐蝕性能進行分析與測試。 實驗結果表明：采用類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枝晶增長，達到合金化層表面呈不定向增長，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-樹枝晶的變化趨勢，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基合金化層的相對耐磨性均明顯提高，4Cr13、3Cr13、Ni基合金化層的相對耐磨性依次為5.32、3.88、4.39。在3.5%NaCl溶液中的合金化層電化學腐蝕及空泡腐蝕性能測試結果表明，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。
【關鍵詞】：類激光高能脈沖冷焊 Fe基合金化層 Ni基合金化層 磨損 空蝕
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 表面強化技術介紹12-15
• 1.3.1 常見的表面強化技術12-14
• 1.3.2 冷焊技術的特點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 課題研究內容18-19
• 第2章 實驗材料及方法19-26
• 2.1 實驗材料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 實驗設備20
• 2.3 實驗過程20-26
• 2.3.1 類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 合金化層相結構分析21-22
• 2.3.4 合金化層硬度測試22
• 2.3.5 合金化層摩擦磨損性能檢測22-23
• 2.3.6 空泡腐蝕性能分析23-24
• 2.3.7 電化學腐蝕性能分析24-26
• 第3章 實驗結果與分析26-57
• 3.1 工藝參數(shù)對合金化層成形性的影響26-30
• 3.1.1 工藝參數(shù)對單道合金化層的寬度（Ｗ）影響26-28
• 3.1.2 工藝參數(shù)對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 基合金化層的相結構分析41-42
• 3.4.1 Fe 基合金化層的相結構分析41-42
• 3.4.2 Ni 基合金化層的相結構分析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力學曲線47-48
• 3.7.2 合金化層的空泡腐蝕失效機制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 合金化層的電化學腐蝕性能54-57
• 第4章 結論57-58
• 參考文獻58-62
• 在學研究成果62-63
• 致謝63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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5 陳建敏;王凌倩;周健松;鄧智昌;寶民;;激光熔覆Ni基涂層研究進展[J];中國表面工程;2011年02期

6 張松,張春華,文R怪，

本文編號：607570