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《武汉理工大学》 2003年
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疏浚工况泥沙磨损机理及其耐磨新材料研究

李爱农  
【摘要】: 磨损是三大失效方式(磨损、腐蚀和疲劳)之一,具有经常发生和不可避免性,因此研究磨损和不断发展新的耐磨材料是一项“不朽”的课题。通过研究,可以找到工件磨损失效的真正原因,从而正确选择和使用材料、节约成本、降低消耗、提高设备运行的可靠性,获得高的经济、社会和环境效益,实现可持续发展。 本文是在“九五”国家重点科技项目(攻关)、国家自然科学基金项目等课题的支持下完成的。文中系统论述了作者在疏浚工况泥沙磨损机理及其耐磨新材料课题研究中的工作成果,主要研究内容和创新点如下: 总结分析了磨损研究动态和提高材料耐磨性的方法;从两相流泥沙磨损的特点出发,结合对失效易损件的考察研究,分析指出了现役泥泵壳和绞刀片磨损失效的基本规律,提出了材料耐磨损设计的基本思想;设计研制了能模拟疏浚工况的泥沙磨损试验机,总结提出了泥沙磨损试验换位测试法和疏浚工况泥沙磨损试验规范。 特别运用感应熔覆法以及堆焊覆层法和耐磨胶粘涂层方法,并从材料的加工应用考虑,设计研制了多种类型的金属及其复合材料和高分子等耐磨新材料,对这些材料的耐磨性能、微观组织和磨损形貌的研究表明,它们各具特色,具有优异的综合性能。 研究发现,与聚合型、弥散型第二相的材料(如ZG35SiMn、WRD—1和KHC—K2熔敷材料等)相比,颗粒型第二相的材料(如WC/BCu钎焊熔敷耐磨材料、WRS1000型耐磨材料、1ZT碳化钨颗粒增强熔敷材料及KTC—1耐磨胶粘涂层材料等)在耐磨性能和磨损机理等方面均有不同,总结提出了以“颗粒型第二相”为特征的耐磨新材料泥沙磨损机理。还发现,机械球磨合金粉末对高铬覆层材料的强化和韧化有明显作用,是实现材料强韧性的有效途经。 根据绞吸挖泥船泥泵绞刀的制造、使用和修复性能要求,提出了疏浚工程易损件再制造三原则;采用泥泵内衬互锁结构、绞刀梯度化耐磨设计和工艺再制造新技术,将高铬合金耐磨材料、熔敷耐磨材料及其复合材料和高分子耐磨胶粘涂层材料成功地应用于再制造泥泵壳和绞刀片上,显著提高了泥泵壳和绞刀的耐磨寿命和挖泥船的疏浚效益。耐磨新材料的实船运用为疏浚工程易损件的制造使用和修复开拓了新方向,具有广阔的应用前景。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:U674.3

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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5 记者 刘媛媛;洗矿泥沙覆盖农田[N];黄石日报;2009年
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