根據(jù)臥螺離心機(jī)磨損失效的特點(diǎn),提出在螺旋葉片工作面采用
激光堆焊工藝,探索了合適的堆焊工藝,獲得了與基體冶金結(jié)合、組織改變均勻細(xì)化的高性能堆焊層。分析表明激光堆焊層硬度提高了2倍,耐磨性提高了5倍,耐蝕性能滿足應(yīng)用要求。該技術(shù)用于臥螺離心機(jī)葉片有較高的實(shí)用價(jià)值。
K9|7dvzC: m@\ZHbq 1 前言
H;S%Y`V *7RvHHf 傳統(tǒng)的葉片磨損改進(jìn)的措施大多采用焊接不同材料的葉片襯板,噴焊硬質(zhì)材料或鑲嵌ALO陶瓷襯片的方法。由于噴焊常常存在結(jié)合強(qiáng)度低、有氣孔、組織不致密,成份不均勻、葉片變形大等問題;而陶瓷片鑲嵌又存在著襯片與基體結(jié)合牢固性差,在離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)易脫落而造成事故,難以滿足臥螺離心機(jī)的工作條件。因此我們根據(jù)臥螺離心機(jī)設(shè)計(jì)及工作的特點(diǎn),對(duì)耐腐蝕環(huán)境工作的不銹鋼臥螺離心機(jī)葉片激光耐蝕耐磨合金材料堆焊強(qiáng)化進(jìn)行了研究,取得了較好的應(yīng)用效果。
iM5vrz`n @;Y~frT 2 試驗(yàn)
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g.lzYH 基體材料:1Crl8Ni9Ti不銹鋼;堆焊材料:激光專用含Ti合金焊料。采用預(yù)置法激光堆焊,每一次獲得一個(gè)單道堆焊層,各個(gè)堆焊道之間留有間隔,避免各工序之間的熱影響。采用7kW橫流Co2激光器;實(shí)驗(yàn)時(shí)激光的輸出功率分別為2.8kW 和3.0kW;輸出的
激光束光斑直徑為7mm。不銹鋼的激光堆焊是一個(gè)復(fù)雜的冶金和結(jié)晶的過程,由于激光加熱和熔化冷卻速度都很高,故在加熱、冷卻或熔化凝結(jié)過程中,材料微組織間形成非均勻的溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力,易于造成裂晶、裂紋等缺陷。為了得到良好的堆焊層的質(zhì)量(如堆焊層表面光滑、無裂紋、良好的冶金結(jié)合等),需要調(diào)整與此相關(guān)的激光工藝參數(shù)(激光的能量密度、掃描速度)使之形成良好的匹配性,并進(jìn)行試樣模擬磨損實(shí)驗(yàn)、耐蝕試驗(yàn),以得到良好的激光工藝參數(shù)使之具有較好的匹配性能。
jO8k6<l Lgi[u"Du 采用線切割方法切割,并采用電解
拋光和電解腐蝕的方法制備試樣。在表面上沿與掃描垂直的方向測(cè)量硬度沿寬度的變化和沿深度方向的變化。采用Vickers硬度值(200g15s)表示硬度測(cè)量的結(jié)果。
CS@&^SEj W)4QOS& 3 試驗(yàn)結(jié)果及討論
A5nO= F,T~\gO5, 為描述工藝參數(shù)的影響,引入激光作用能量密度Pw=P/( ×2a)和作用時(shí)間t=2d/V,。式中P為激光輸出功率; 為掃描速度;d為光束半徑。選擇不同工藝參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)研究。
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'Cc(3 3.1 顯微硬度
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