激光熔覆新型Co基合金组织及擦性能研究 5

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1、激光熔覆新型Co基合金组织及擦伤性能研究StudyofMicrostructureandAbrasionResistanceofNovelCo-BasedAlloyLaserCladdingCoatings答辩人：任方成Candidate:RenFangcheng导师：姚建华教授Advisor:Prof.YaoJianhua时间：2015.5.26激光先进制造研究院目录(contents)1研究背景及意义(Backgroundandsignificance)2Co基合金熔覆工艺与组织研究(Microstructure)Co基合金熔覆层的性能分析(Performance)3

2、阀门密封面应用研究(Application)4结论与展望(Conclusionsandprospects)5一研究背景及意义(Backgroundandsignificance)煤制油化工阀门工况要求(Coalliquefactionprocess)直接液化Directliquefaction间接液化Indirectliquefaction①430~470℃②17~30MPa①350℃②2-3MPa④由H2S,NH3,H2,CO,O2,Cl-等腐蚀性物质引起的腐蚀(Corrosion)⑤流体介质中大量硬质颗粒造成的磨损、(Wear,abrasioncausedbymass

3、ivehardparticlesfromliquidphase)擦伤失效Failure③冲蚀，气蚀(Erosion,cavitation)擦伤HVOF工艺表面堆焊工艺(Welding)ENP(化学镀镍磷合金)工艺优点：效率高，得到高性能涂层(Advantages:Highefficiency)缺点：涂层结合力弱，涂层薄(Disadvantages:Lowbondingstrength)优点：经济性好，技术门槛低(Advantages:Higheconomicefficiency)缺点：稀释率大，热影响区大(Disadvantages:Higherdilutionrate)

4、优点：大批量生产，涂层性能稳定均匀(Advantages:Uniformproperties)缺点：涂层薄，结合力较弱(Disadvantages:Thincoating,lowbondingstrength)相比以上工艺，激光熔覆技术具有涂层结合力强，涂层厚度可控，稀释率小，热影响区小。(Strongbonding,lowerdilutionrate,adjustablecoatingthickness)激光熔覆工艺(lasercladding)存在问题：高硬度、耐磨损、耐腐蚀合金粉末大面积应用易出现裂纹，孔洞等缺陷。(Problems:Crackinginthehig

5、hhardnesscoatings)优点(Advantage)：一研究背景及意义(Backgroundandsignificance)一研究背景及意义(Backgroundandsignificance)激光熔覆Co合金粉末沿用热喷涂粉末，主要类型有：Thermalspraypowder:研发成本低，且大面积应用时无裂纹、内部缺陷出现的高性能激光熔覆用粉末是激光熔覆材料技术的难点。Challengeoflasercladding:Nocrackinginlarge-areacoatingsandlowR&DcostsCo基自熔性合金粉末(Co-basedselffluxi

6、ngalloy)金属基/陶瓷复合粉末(Compositepowderofceramicsandmetal)Co基非自熔性合金粉末(Co-basednonselffluxingalloy)粉末研发成本高；高性能涂层易出现开裂、表面或内部缺陷问题。(HighcostsinR&D;Crackingfoundincoatings)成型能力、造渣能力及对熔池的保护差。(Poorweldpoolprotection)硬质颗粒在润湿性、稳定性及热膨胀系数方面的不同导致力学性能不均匀。(Non-homogenousmechanicalpropertiescausedbydifferent

7、coefficientsofthermalexpansion)AlloyCrWMoCFeNiSiMnHRCapplicationStellite330.512.5-2.453.52260Valveseatetc.Stellite4301410.57332141Hotembossingmouldetc.Stellite628.54.51.51532240Enginevalveetc.Stellite12308.3-1.431.50.72.542Sawtoothetc.Stellite2127-5.50.2532.751128Tu