港口激光再制造传动件服役性能研究

耐磨性是考察激光再制造传动零件服役性能的重要指标。制备与港口用传动零件材质相同的激光再制造试件,对其进行显微硬度和耐磨性的实验研究。实验结果表明:熔覆层的显微硬度和耐磨性都明显优于基体材料,激光再制造技术的应用在大型起重运输机械零件修复工程中意义重大,在降低企业生产运行成本的同时,也可以保证修复零件的安全可靠。     

功率输入对激光熔覆镍基涂层组织和裂纹生成的影响

为研究激光功率对激光熔覆涂层组织和性能的影响,采用IPG光纤激光器在45#钢基材表面进行不同功率下的Ni45镍基自熔性合金粉末激光熔覆的多道搭接.借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和渗透探伤等,探讨了激光功率对熔覆层物相、显微组织、熔覆层硬度以及宏观裂纹产生的影响,并分析了裂纹与组织性能之间的关系.结果表明,随着激光功率的提高,熔覆层稀释率增大;激光功率的改变对熔覆层的物相无明显影响;显微组织在不同功率下大致相同,都是由胞晶、树枝晶结构组成,晶粒大小与分布随功率的改变而发生变化;熔覆层的显微硬度随着功率的提高先增加后减少;随着组织晶粒的细化及分布的规则化、硬质相的增加和熔覆层硬度的提高,熔覆层裂纹增多.     

氩弧表面熔敷耐磨覆层工艺研究

研究用氩弧加热在低碳钢表面熔敷耐磨覆层的工艺,该工艺能方便快速方便地对低碳钢表面进行强化,表面覆层成分和性能调整容易,由该工艺获得的复合材料具有基体的强韧性和表层的耐磨性,覆层与基体的结合为冶金结合,获得的耐磨覆层硬度达47.3HRC,耐泥沙磨损性能达低碳钢的5.8倍。     

裕溪船闸闸门底枢蘑菇头和轴的激光熔覆试验研究

以裕溪一线船闸扩容改造工程中34 m口门三角闸门的底枢蘑菇头和轴为研究对象,从宏观金相、微观组织、X射线衍射仪、硬度计检测熔覆层的表面硬度以及盐雾试验机测试试件的耐腐蚀性等方面,对不同的基体材料和激光熔覆粉末进行试验对比研究。结果表明:Ni40粉末和Co40粉末都具有较高的硬度和优良的耐腐蚀性能,满足底枢蘑菇头和轴激光熔覆的性能要求。Fe40和其他2种材料相比,在各种性能上都存在差异,不适合用作激光熔覆粉末。     

CeO2对ZL108镍基激光合金化层的影响

在ZL108的表面上熔覆添加和不添加CeO2镍基自熔合金粉末。通过对熔覆层进行检测和比较,可以发现添加CeO2可以提高熔覆层的硬度、耐磨性,降低摩擦系数。     

腐蚀和磨损零件的激光熔覆修复研究

腐蚀和磨损是舰艇零件损坏非常普遍的形式,因此对腐蚀和磨损零件的修复非常重要。文章采用与待修零件相同的铸钢材料作实验基体材料,在该材料上进行了激光熔覆修复的实验研究,在实验研究取得成功的基础上,对实际铸钢零件舵叉进行了激光熔覆修复并取得了成功。     

激光熔覆FeCoCrCuNiMoVSiB高熵合金涂层的制备和性能研究

采用激光熔覆技术在H13钢表面制备Fe Co Cr Cu Ni Mo VSi B高熵合金涂层.借助SEM和XRD等分析测试方法研究激光熔覆高熵合金涂层的微观组织形貌、相结构、显微硬度和耐磨性.研究表明:制备的Fe Co Cr Cu Ni Mo VSi B高熵合金涂层显微硬度最高可达740HV;其微观组织主要由树枝晶组成,相结构为FCC+BCC+简单立方结构;涂层具有良好的耐磨性能,主要的磨损机理为剥层磨损.     

激光熔覆技术在装载机零部件修复上的应用

通过将激光熔覆技术应用于修复装载机销轴和活塞杆等旧部件,实现港口设备的再制造.经过再制造的部件可以达到恢复设备原有性能、降低设备运行成本、确保设备本质安全的目标,使设备实现“设计-制造-物流-使用-回收-拆解-再生”的再制造全寿命周期,经济效益与社会效益显著.     

海洋构筑物表面等离子熔覆TiC/Ni复合材料涂层的人体步进防滑性能

随着海洋活动增加,军舰、商船、海上钻井平台等海洋构筑物表面滑摔现象频发,已经严重影响人员安全和海洋事业的发展。为了解决这个问题,世界各国纷纷利用表面处理技术制备各类涂层,提高海洋构筑物表面的防滑性能。本试验采用等离子熔覆技术在45钢表面制备TiC/Ni合金粉末制备人体步进防滑涂层,分析了涂层步进摩擦系数、显微组织、摩擦磨损性能、涂层材料和表面形貌对涂层防滑性能的影响。结果表明:加入TiC不仅提高了涂层的耐磨性,还提高了涂层的步进摩擦系数。随着TiC含量的增加,涂层摩擦系数和耐磨性均增加,除此之外涂层表面三维形貌、涂层材料都会对步进摩擦产生影响,并且干态摩擦系数大于湿态摩擦系数;相对于等离子喷涂制备的涂层,等离子熔覆制备的涂层虽然步进摩擦系数略低,但耐磨性明显提高。     

激光熔覆技术在船舶工程中的研究状况

对激光熔覆的原理及特点进行叙述,归纳、总结船海工程中常用的熔覆粉末及其应用基体,阐述国内外激光熔覆技术在船舶工程领域中的研究状况,指出激光熔覆技术在船舶工程领域存在的主要问题,并对未来的发展趋势进行展望。     

光纤传输激光熔覆装备维修技术研究

采用光纤传输激光熔覆加工系统分别在碳钢、铸铁、铜合金、铝合金试样表面制备了功能涂层;利用扫描电镜观察涂层的微观结构特征,利用显微硬度计、拉伸试验机、数显式高速环块磨损试验机测试涂层的相关性能.试验结果表明,采用激光熔覆技术能制备出与基材性能一致或性能显著优于基材的功能涂层.应用实践证明,采用激光熔覆技术对舰艇装备金属部件进行修复与强化是可行的,可大大提升装备维修能力和水平;采用光纤传输、柔性加工,机动性更强,为远程及舱内装备在线保障提供高新技术手段.     

WC/Ni60A覆层抗泥沙磨损性能研究

叙述了WC/Ni60A覆层的粉末制备材料和喷焊工艺方法,测试覆层的硬度及沿厚度方向的硬度分布,对35%WC/Ni60A喷焊覆层进行泥沙磨损实验、XRD测试、金相分析和覆层样品磨损形貌观察。在实验基础上讨论该喷焊覆层的抗泥沙磨损性能,分析覆层中硬质相和基体相的成分构成、结合机理,结合泥沙磨损实验结果及其磨损形貌,探讨该覆层材料在泥沙磨损条件下的磨损机理及覆层中硬质相和基体相的作用。     

浮动水声试验室声纳基阵升降装置的设计

水声测试装置主要用于对水声仪器进行校准测试,判别其性能优劣。也是进行水声设备研究的重要手段。本文着重阐述已投入使用的水声测试装置设计中的主要问题,其中包括装置的合理布局、传动原理、机构传动功率、主要零件强度校核以及如何考虑机构的安全问题。     

船舶柴油机活塞环断裂原因分析

检测某轮中速大功率柴油主机失效活塞环的基体材料及腐蚀产物的成分,用扫描电镜观察活塞环的显微组织和裂纹形态。分析认为,活塞环显微组织中,片状石墨分布不均匀,尺寸相差大,磷共晶未呈网状分布,降低了活塞环的耐磨性和耐蚀性,是该活塞环失效的重要原因,而燃烧产物中钒和硫的氧化物对活塞环表面的腐蚀,则是导致该活塞环产生裂纹并最终断裂的主要原因。     

船用柴油机关键零件激光表面强化技术发展现状及应用策略

简述国内外千瓦级连续激光为能量源的表面淬火、表面熔覆、表面熔凝和表面合金化等激光表面强化技术在强化机理、工艺参数、热力学规律、温度场分析仿真、强化缺陷成因及预防等方面的研究现状和局限性;介绍激光表面强化技术在典型船用柴油机关键零件制造领域的应用实例;分析激光表面强化技术在国内外制造业中的应用及分布特征;根据激光表面强化技术的研究现状和局限性,结合船用柴油机关键零件的特点,提出船用柴油机关键零件激光表面强化技术的研究建议及关键零件制造业激光表面强化技术的发展策略;以部分关键零件为对象,指出其工作部位激光表面强化技术的应用方法。以期为激光表面强化技术在船用柴油机关键零件制造领域的研究深化和应用推广提供指导。     

镍基喷焊覆层抗泥沙磨损性能实验研究

采用氧乙炔火焰喷焊的方法在Q235A基体材料表面制备出Ni60覆层。测试了Ni60粉末材料的成分和形貌特征。对覆层试样进行了金相观察、XRD衍射分析、硬度测试和泥沙磨损实验。分析了覆层中相成分构成、覆层与基体的结合机理。结合泥沙磨损实验结果和磨损表面形貌特征,讨论分析了Ni60A镍基覆层材料在泥沙磨损条件下的磨损机理。     

影响船舶零件数控加工精度因素的建模研究

由于在利用原有方法进行影响船舶零件数控加工精度的因素建模研究时,在伺服系统定位精度为71.53%～90.53%的范围内,存在坐标轴跟随误差模拟精度较低的问题,因此提出一种新的影响船舶零件数控加工精度因素的建模研究方法。首先构建船舶零件数控加工机床的平动轴传动模型。接着构建船舶零件数控加工机床的旋转轴传动模型。根据构建的平动轴传动模型与旋转轴传动模型,构建船舶零件数控加工精度影响因素模型,实现影响船舶零件数控加工精度因素的建模研究。通过进行对比实验可知,该方法的坐标轴跟随误差模拟精度高于原有方法,实现了性能提升。     

激光淬火硬化层的硬度分布与冷却速度

激光淬火硬化层的硬度分布，无明显的硬度梯度，这与常规淬火方法的结果不太一样。本文对激光淬火相变硬化层硬度分布状态的形成机理进行了研究，分析了无明显硬度下降梯度的硬化层对提高零件耐磨性的重要意义。     

30CrMo板增材再制造的温度场及残余应力

基于热-弹塑性理论和有限元法，利用Simufactwelding软件建立30Cr Mo板再制造的热力耦合有限元模型，分析预热温度、再制造路径对熔池温度分布、热循环曲线、800℃～500℃冷却时间t8/5以及残余拉应力峰值、沿路径残余应力分布的影响。结果表明：随预热温度的升高，道间温度和t8/5均有大幅增加；与其他再制造方案相比，相同路径再制造、且预热250℃时，道间温度约245℃、t8/5>3.0s、且差异较小；再制造件的残余应力以X和Y方向为主导，Y方向最大；相同路径再制造、预热温度300℃对应的Y方向残余拉应力峰值最小，交叉路径再制造、预热温度200℃对应的Y方向残余拉应力峰值最小，与不预热相比，峰值分别降低了约8.0%和6.8%；预热300℃条件下，沿路径的残余应力极大值最小，且交叉路径的残余应力极大值略小于相同路径再制造。研究成果可为30Cr Mo钢零件再制造制预热温度、再制造路径的优选，微观组织和性能的调控提供参考。     

细长轴零件激光熔覆修复过程温度场数值模拟及变形研究

以细长阶梯轴为研究对象,提出了一种全新的轴类零件建模和网格划分方法。通过数值模拟研究了阶梯轴的温度场分布、应力场分布及轴的变形结果。根据关键节点的温度变化规律,验证了激光熔覆加工能量密度集中,热影响区域小的特点。分析了细长轴在激光熔覆过程中变形的原因,结果表明约束对热变形的抑制有很好的作用。对实际工程应用有重要的指导意义。