收藏本站
《郑州大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

液压支架活塞杆表面防护层的制备与组织性能研究

李二兴  
【摘要】:活塞杆是液压设备中的易损件,在使用过程中易出现磨损、腐蚀、变形等现象导致液压系统失效,延误生产进度。因此在活塞杆表面制备有防护层,目前国内主要采用电镀硬铬及复合镀铬、堆焊工艺制备和修复活塞杆表面防护层。火焰喷涂加感应重熔技术及等离子熔覆技术两种工艺均可在活塞杆表面制备高硬度抗磨耐蚀防护层的能力,且在成本、环境保护、适用性、规模应用等方面具有较强优势,但是有关这两种工艺在制备及修复液压支架立柱活塞杆方面的研究及分析不多。 本文首先使用商业雾化粉末Fe90分别优化得到了火焰喷涂加感应重熔技术、等离子熔覆技术的最佳工艺参数,并在上述条件下,从成形性、防护层组织、结合强度、孔隙率、对合金粉末的要求及耐磨性能等方面分别对两种工艺的优劣进行了对比分析。另外,还结合液压支架立柱活塞杆的实际工作状况,设计并制备了耐磨耐蚀、抗形变的Fe基合金粉末防护层,并使用硬度计、金相显微镜、SEM、EDAX及XRD等检测手段分析所得防护层的力学性能和显微组织。 在火焰喷涂加感应重熔技术中,当氧-乙炔流量比例为1.0、送粉量为97.7g/min、预热时间为40s、喷涂时间为3min、工件表面线速度为12.7m/min、重熔电源功率为60kW、频率为20kHz、感应线圈移动速率为4mm/min、试样表面温度为1100-1170℃时,能得到涂层沉积速率最大、粉末散失率最小、涂层与基材结合强度较佳的Fe90合金防护层。该防护层成形良好,与基材呈微冶金结合;硬度达到50~55HRC,内部组织致密,由HV849.5的奥氏体和HV948.4的针状共晶组成,层内存在少量孔隙;而使用最佳工艺参数得到的机械混合粉末Fe基合金防护层,则孔隙率高,力学性能较差。 在等离子熔覆技术中,经实验得到的最佳工艺参数:喷嘴到基材距离为12mm、搭接率(搭接宽度)25%、熔覆电流为300A、熔覆速率为312mm/min、送粉量为50-55g/min。在上述参数得到的等离子熔覆Fe90合金防护层,成形良好,组织致密,且与基材呈完全冶金结合。熔覆层由大量枝晶组成;搭接区存在二次热致重结晶现象;热影响组织由片状珠光体、魏氏体区和再结晶区组成。 结合液压支架立柱活塞杆表面防护层性能要求,通过正交实验得到适用于等离子熔覆技术的铁基合金粉末最佳配方:C4.5Cr23Ni6BSi4.5MnRE。经熔覆后的防护层,其组织主要由(Fe,Cr)7C3、(Fe,Cr)23C6硬质相和(Fe,Cr)-Y固溶体基体组成。磨损实验和腐蚀实验发现,该配方防护层耐磨耐蚀性能均优于Fe90等离子熔覆合金层。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG174.4;TD355.4

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲍君峰;于月光;刘海飞;魏伟;;氧-乙炔火焰粉末喷涂技术[J];材料工程;2006年S1期
2 杨开远,王忠良;氧乙炔粉末火焰喷涂层的质量控制[J];表面工程;1996年02期
3 董丽虹,朱胜,徐滨士,杜则裕;耐磨损耐腐蚀粉末等离子弧堆焊技术的研究进展[J];焊接;2004年07期
4 刘俊玲,郭治安;涂层的感应重熔工艺[J];焊接学报;1994年01期
5 王海波;王永强;张敏;;堆焊在液压支架立柱中缸中的应用[J];航天制造技术;2009年04期
6 吕纪武;刘宁;黄一声;;活塞杆堆焊后的回火温度的研究[J];金属加工(热加工);2009年10期
7 张义平;;1Cr18Ni9Ti晶间腐蚀及热处理工艺研究[J];煤矿机械;2006年07期
8 郑兰芳;;薄煤层、大采高及放顶煤液压支架技术综述[J];煤矿机械;2011年01期
9 刘鸣放;张兵权;李二兴;李浩;刘胜新;;叶片等离子熔覆层显微组织及其耐磨性研究[J];煤炭科学技术;2010年12期
10 徐维普;罗晓明;;阀门耐磨等离子弧堆焊技术研究[J];金属加工(热加工);2009年22期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李亚东;火焰喷涂尼龙1010及其复合涂层结构与性能[D];郑州大学;2005年
2 齐勇田;半钢轧辊激光熔覆Ti(C_yN_(1-y))增强Fe基复合层的研究[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张丽民;等离子束表面冶金Fe基涂层的研究[D];山东科技大学;2005年
2 王翠玲;基于正交实验的超音速火焰喷涂Fe基涂层组织性能的研究[D];山东科技大学;2005年
3 黄瑞峰;装载机斗口板表面耐磨耐蚀复合材料制备和应用[D];江苏大学;2006年
4 赵丽美;镍基自熔性合金粉末的制备及其涂层耐蚀性能的研究[D];兰州理工大学;2007年
5 黄华;放顶煤液压支架液压系统可靠性分析与研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
6 陈大鹏;镍基自熔合金复合材料界面微观结构研究[D];中国海洋大学;2007年
7 黑鹏辉;等离子喷涂制备Cr_3C_2-NiCr与WC-NiCr涂层及其结构性能[D];天津大学;2008年
8 刘洛夫;铁基非晶合金涂层的等离子喷涂工艺及其组织性能研究[D];天津大学;2008年
9 荣鼎慧;金属间化合物复合涂层的制备及性能研究[D];中国海洋大学;2009年
10 杜学芳;超音速火焰喷涂控制系统的设计[D];长安大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王晶;;L波段有源微波组件低温真空钎焊工艺研究[J];安徽科技;2011年10期
2 康进兴,赵文轸;Cu基、Ni基喷焊层材料的浆体冲蚀性能研究[J];兵器材料科学与工程;2002年01期
3 王少刚;刘红霞;;SiC_p/101Al复合材料的氩气保护炉中钎焊[J];兵器材料科学与工程;2009年02期
4 李成涛;沈卓身;;光电光窗的封接技术[J];半导体技术;2008年02期
5 胡宇宁,王思爱,姚伟,沈卓身;陶瓷外壳钎焊的工艺优化[J];北京科技大学学报;2005年04期
6 刘胜林;孙冬柏;樊自拴;王国刚;俞宏英;;等离子熔覆镍基合金的组织及其冲蚀磨损性能[J];北京科技大学学报;2007年10期
7 张伟;郭永明;陈永雄;;热喷涂技术在产品再制造领域的应用及发展趋势[J];中国表面工程;2011年06期
8 范文超;谭俊;王海军;刘明;李绪强;;超音速等离子喷涂工艺参数对AlSi-20%Al/Ni涂层结合强度的影响[J];中国表面工程;2012年01期
9 张玉叶;吴文贤;李强;陈进武;吴敏生;;等离子喷涂纳米结构AT13基涂层工艺图的建立[J];表面技术;2008年02期
10 王海棠;李元东;杨贵荣;刘生龙;郝远;;铸铁表面Ni/WC铸渗层的热疲劳性能研究[J];表面技术;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 洪永昌;王明辉;;纳米La_2O_3对镍基合金热喷焊层组织和性能的影响[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
2 时兵;;先进封装形式μBGA、CSP的回流焊接技术[A];第二届全国青年印制电路学术年会论文汇编[C];2002年
3 李大乐;史建卫;钱乙余;李忠锁;;无铅化电子组装中的氮气保护[A];2004中国电子制造技术论坛——电子整机无铅化焊接技术学术研讨会论文集[C];2004年
4 桑培歌;李传文;;软钎焊在半导体光电器件封装中的应用[A];2004中国电子制造技术论坛——电子整机无铅化焊接技术学术研讨会论文集[C];2004年
5 梁宁;田艳红;宫继承;;铝合金微波组件真空钎焊技术的应用研究[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
6 冯丽芳;闫焉服;郭晓晓;赵培峰;宋克兴;;BiSbCuSn高温无铅软钎料物理性能及润湿性能研究[A];2008中国电子制造技术论坛论文集[C];2008年
7 史建卫;许愿;柴勇;;电子组装材料润湿性评价方法-润湿平衡测试法[A];2008中国电子制造技术论坛论文集[C];2008年
8 濮春欢;徐滨士;王海斗;;热喷涂层的加速磨损寿命方法研究[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(一)[C];2008年
9 邹伟;潘建军;于新泉;龙伟民;;铜铝过渡板钎焊工艺研究[A];中西南十省区(市)焊接学会联合会第九届年会论文集[C];2006年
10 苟国庆;陈辉;涂铭旌;;热喷涂NiCr/Cr_3 C_2、NiCrCoAlY涂层的微观组织结构及抗热震性能[A];中西南十省区(市)焊接学会联合会第九届年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 慈鸿钢;外加直流磁场对等离子弧堆焊层组织及性能的影响研究[D];沈阳工业大学;2011年
2 卢广林;立方氮化硼仿生耐磨复合材料的制备及其研究[D];吉林大学;2011年
3 燕松山;高温发汗润滑层制备及其功能控制机理研究[D];武汉理工大学;2011年
4 朴钟宇;面向再制造的等离子喷涂层接触疲劳行为及寿命评估研究[D];燕山大学;2010年
5 王慧;微合金化对Sn-9Zn无铅钎料钎焊性能影响及润湿机理研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 杨长勇;单层钎焊立方氮化硼砂轮缓进深切磨削钛合金的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 赖忠民;Ga/In与稀土Ce对Ag30CuZnSn钎料显微组织及钎焊接头性能影响的研究[D];南京航空航天大学;2011年
8 朱宏;6063铝合金阶梯钎焊钎料、钎剂及工艺研究[D];南京航空航天大学;2011年
9 刘云飞;热轧管线钢冷却过程组织建模与仿真[D];燕山大学;2011年
10 崔厚学;一种先进的轿车发动机喷油器制造关键技术的开发研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁峰;瞬时液相扩散连接及其热应力有限元模拟研究[D];河南理工大学;2010年
2 龙颖;Al_2O_3陶瓷及其表面金属化的低温烧成技术研究[D];长沙理工大学;2009年
3 朱莹莹;27SiMn无缝钢管深孔滚压加工技术的研究[D];河北工程大学;2010年
4 王丹;石油管线钢在H_2S/CO_2环境中腐蚀行为的研究[D];辽宁石油化工大学;2010年
5 肖军;X80钢在库尔勒土壤环境中的应力腐蚀行为研究[D];辽宁石油化工大学;2010年
6 苑成城;液压支架双伸缩立柱的应力分析和疲劳寿命预测[D];太原理工大学;2011年
7 张阳;等离子弧内孔旋转喷涂技术的研究及装置设计[D];沈阳工业大学;2011年
8 黄伟;高温可磨耗封严复合涂层的制备及性能研究[D];武汉理工大学;2011年
9 刘鲁潍;无铅焊球界面反应的体积效应研究[D];大连理工大学;2011年
10 丁瑞芳;无铅钎料的液态结构及其物理性质的分子动力学计算[D];大连理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李献忠,魏运芳,邓如生;聚酰胺工程塑料的现状与发展趋势[J];工程塑料应用;2000年07期
2 陈海燕,王成国,王海庆,庄光山;摩擦材料中树脂基体的选用[J];工程塑料应用;2003年03期
3 张文栓,罗运军,宋海香,李根臣,刘晓飞,徐洪霞,高永忠,李春普;纳米SiO_2改性聚苯硫醚力学性能的研究[J];工程塑料应用;2003年08期
4 董如何,肖必华,方永水;正交试验设计的理论分析方法及应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
5 唐英,杨杰;钢轨表面强化喷焊材料的研究[J];兵器材料科学与工程;2000年06期
6 王志健,田欣利,胡仲翔,谢风宽;超音速火焰喷涂理论与技术的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2002年03期
7 王宝森,李建国,薛海涛,邬志刚;稀土在氧-乙炔火焰喷焊层中的作用机理[J];兵器材料科学与工程;2002年04期
8 陈爱智,张永振,陈跃,李鹏;镍基WC陶瓷涂层的干滑动摩擦磨损性能[J];兵器材料科学与工程;2002年05期
9 李淑华,马林波,李树堂;氧-乙炔火焰喷涂在加农炮零件磨损修复中的应用[J];兵器材料科学与工程;1998年04期
10 梁峭;孙海玮;郭丽娟;;压力开关传感器[J];微纳电子技术;2007年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李孝全;胡增文;;典型耐磨材料的磨料磨损特性的研究[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(上册)[C];1992年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 吴金富;基于ANSYS的感应加热数值模拟分析[D];浙江工业大学;2004年
2 王长贵;轧辊激光表面强化研究及数值模拟[D];华中科技大学;2004年
3 王凯旋;新型通用性镍基耐蚀合金的研究[D];兰州理工大学;2005年
4 丛郁;型内高温合成颗粒增强铸造钢基复合材料[D];吉林大学;2005年
5 王翠玲;基于正交实验的超音速火焰喷涂Fe基涂层组织性能的研究[D];山东科技大学;2005年
6 吕学飞;Ni-Cr-Mo-Cu合金的耐蚀性能研究[D];兰州理工大学;2006年
7 沙成斌;低碳钢表面耐磨熔覆层的研究[D];郑州大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴玉萍,李惠琪;稀土和工艺参数对等离子体熔覆层质量的影响[J];金属热处理;2002年04期
2 朱冬妹;王惜宝;;等离子熔覆制备Fe_3Al金属间化合物的组织结构[J];焊接学报;2008年12期
3 袁建军;娄淑梅;王涛;郭凡灿;;等离子原位合成Ni-Al基金属间化合物涂层的研究[J];热加工工艺;2010年02期
4 向永华;徐滨士;吕耀辉;姜祎;夏丹;刘存龙;;等离子熔覆快速成形铁基合金的设计及其组织和性能评价[J];中国表面工程;2010年04期
5 胡冰;贺子义;陆益军;张京贤;王萍;吴玉萍;林萍华;谢国治;;等离子熔覆WC复合厚涂层特性研究[J];陶瓷学报;2007年01期
6 张丽娜;樊自拴;张丽民;孙冬柏;孟惠民;俞宏英;;等离子熔覆铁基非晶纳米晶复合涂层及其性能[J];材料科学与工程学报;2008年01期
7 王立梅;;等离子熔覆高铬铁基涂层磨粒磨损性能与机理[J];实验室研究与探索;2009年12期
8 向永华;徐滨士;吕耀辉;姜袆;夏丹;;发动机排气门等离子熔覆再制造[J];金属热处理;2010年07期
9 刘邦武;张丽民;李惠琪;俞宏英;孙冬柏;李惠东;;等离子熔覆铁基涂层开裂行为研究[J];材料科学与工艺;2007年04期
10 刘均波;;等离子熔覆高铬铁基复合涂层高温滑动磨损性能[J];金属热处理;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 高继萍;刘洪涛;葛世荣;曹守范;靳晶;王路平;;等离子熔覆Cr6MnV采煤机滑靴材料优化设计研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
2 刘均波;王立梅;刘均海;;前驱体碳化复合等离子熔覆原位合成高铬铁基涂层高温抗氧化性[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
3 刘均波;王立梅;刘均海;;前驱体碳化复合等离子熔覆原位合成高铬铁基涂层高温抗氧化性[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
4 徐滨士;;发展再制造工程,实现节能减排[A];安徽节能减排博士科技论坛论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 本报记者 夏洪平 特约通讯员 马仕府 通讯员 陈文雷 白天松;高技术让战斗力再生[N];解放军报;2009年
2 曹文英;真空等离子束熔覆强化新技术[N];中国建材报;2003年
3 曹文英;泰安科大金纳公司推出真空等离子束熔覆强化新技术[N];中国有色金属报;2003年
4 本报记者 程晖;再制造工程:生产力再生[N];中国经济导报;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张乐朋;前驱体碳化等离子熔覆高铬铁基耐磨涂层组织与性能研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨卫铁;Q235钢金属基复合粉末等离子熔覆的研究[D];中原工学院;2010年
3 周山栋;Q235钢表面等离子熔覆制备Fe-Al金属间化合物涂层的性能研究[D];西华大学;2012年
4 袁建军;等离子熔覆Ni-Al金属间化合物涂层的研究[D];山东科技大学;2007年
5 金昊;热锻模模膛等离子熔覆SiC耐热层的应用基础研究[D];武汉理工大学;2008年
6 李二兴;液压支架活塞杆表面防护层的制备与组织性能研究[D];郑州大学;2012年
7 曹明;等离子熔覆TiC/Ni梯度层组织及其抗汽蚀性能研究[D];河海大学;2007年
8 胡俊华;等离子控制原位合成TiC/Ni复合涂层的研究[D];河海大学;2007年
9 静丰羽;等离子熔覆—注射B_4C熔覆层组织及性能的研究[D];郑州大学;2013年
10 陆峰;钨对等离子熔覆耐磨复合层的组织性能影响研究[D];山东科技大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026