一、碳化钨加焊工艺耐磨抗塑性的应用(论文文献综述)
江超[1](2019)在《盾构机硬质合金复杂结构刀具钎焊机理及关键技术研究》文中提出盾构刀具在地下盾构苛刻服役工作条件下,刀具断裂失效、磨损严重时有发生,刀具的更换维修费用占总施工费用近1/4左右。而盾构最常用刮刀要求一次性焊接硬质合金块数量多、焊接面数量多且分为竖直面、水平面、内镶嵌结构等多个空间位置焊接,影响刮刀钎焊接头质量。焊后残余应力场异常复杂,容易造成刮刀虚焊掉块等问题。因此从钎焊材料选择、钎焊结构优化、刮刀加热工艺方案优化出发,对盾构机刮刀超粗硬质合金高强韧钎焊技术、盾构机刮刀整体感应加热技术进行研究,并通过现场服役表现来评价刮刀质量。首先,利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)等方法观察分析不同焊接工艺条件下钎料BAg49ZnCuMnNi(Ag49Ni)钎焊接头显微组织、析出相并测试析出相的显微硬度和接头抗剪强度,研究Ag49Ni钎料的凝固过程和强化机制。钎缝中岛状分布α-铜基固溶体(α-Cu(s.s))相由于硬度高起弥散强化作用,母材界面处α-Cu(s.s)层起界面强化作用。当岛状分布α-Cu(s.s)相弥散强化作用和层状分布α-Cu(s.s)相界面强化同时作用良好时,钎焊接头性能最佳。α-Cu(s.s)相分布形态受焊接工艺参数影响,当焊接温度为770°C,保温时间为30s时,钎焊接头抗剪强度最高,最大值为345 MPA。焊接温度过高或保温时间过长,岛状分布α-Cu(s.s)相数量减少,层状α-Cu(s.s)相厚度增加。搭建超声辅助试验平台,采用超声辅助钎焊方法时,超声振动使得钎缝中岛状α-Cu(s.s)相数量增多,当超声时间控制在015s之内,钎焊接头力学性能得到提高。然后,利用SEM、EDS、XRD等方法分析Ag49Ni+不同片状/网状夹层钎焊接头的显微组织、析出相,测试接头显微硬度分布和接头抗剪强度,观察钎焊接头断口和断裂路径,研究Ag49Ni+不同片状/网状夹层钎焊接头的凝固形核机理和强化机制。采用SS304网状夹层钎焊接头抗剪强度最高为353 MPa,接头断裂主要发生在钎缝靠近硬质合金界面Ag(s.s)和共晶组织中。网状夹层不仅提升了钎焊接头力学性能,还改善了钎焊工艺性,使得钎缝宽度保持在一定宽度。采用Cu38Zn4Mn(CuZn)片状夹层钎焊接头平均抗剪强度只有313 MPa,接头性能受钎缝中α-Cu(s.s)相、β-Cu(s.s)相和CuZn片状夹层分布形态影响。焊接温度提高和保温时间延长使得CuZn片状夹层熔解消失,钎料成分发生亚共晶-共晶-过共晶转变。网状夹层结构比片状夹层结构对硬质合金钎焊接头性能有更好的提升效果。进一步,采用Ansys软件建立盾构机刮刀的感应加热数值计算模型,研究感应线圈结构及工艺参数对刮刀加热功率影响,并根据刮刀加热温度场分布调整加热工艺方案;采用ABAQUS软件建立刮刀冷却温度场-应力场数值计算模型,研究刮刀冷却过程内部温度场和残余应力场的分布规律。结果表明采用单匝大线圈,线圈内圈尺寸为325 mm×180 mm,截面高度为50 mm,线圈与刮刀高差为12 mm,交变电流大小为15000A,电流频率为3500Hz时进行加热,此时刮刀整体加热功率较大,且各部位加热功率比较均匀。刮刀焊前预热温度为300°C,加热过程采用400°C-600°C-800°C的3段加热保温方案,既能使刮刀硬质合金达到钎焊温度,也能使刮刀整体温差最小,且模拟结果与实测刮刀钎焊加热规律一致。焊后刮刀体内Mises残余应力是硬质合金块碎裂的主要因素,残余应力在刮刀两侧合金块(wcc)与前刀头合金块(wca)、上部钢基体(sup)三者交界处有最大值。最后,通过以上研究方法进行刮刀的实际钎焊工作,刮刀表面钎料铺展良好,钎焊接头抗剪强度最低为250 MPa,满足JB/T 11861-2014标准要求。感应钎焊过程对YG15C硬质合金性能影响很小,其密度、硬度、矫顽磁力、抗弯强度性能变化很小。刮刀在不同地质工况现场服役时均表现良好,没有出现硬质合金块崩落、碎裂等现象,满足现场使用要求。
孙涛[2](2018)在《TIG电弧制备碳化钨堆焊层的组织与性能研究》文中提出随着现代科技的发展,单一的金属、陶瓷、高分子等工程材料均难以满足各关键零部件对材料性能的要求。为克服单一材料性能上的局限性,充分发挥各种材料的特性,弥补其不足,复合材料应运而生。本文主要研究的是采用钨极氩弧焊制备耐磨、抗冲击的颗粒增强金属基复合材料。利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析堆焊层的组织,通过维氏硬度仪、磨损实验和冲击实验测量堆焊层的硬度、耐磨性以及复合板整体的韧性。将碳化钨颗粒与少量的镍粉混合后制成直径为1.6 mm的药芯焊丝,再调整TIG焊接参数,可以制备碳化钨分布均匀的堆焊层。堆焊层中的碳化钨颗粒分为未溶解、部分溶解和完全溶解三种形态,对应的显微硬度分别为2474.7 HV0.1,1456 HV0.1和735 HV0.1,堆焊层基体的平均硬度为616.6 HV0.1。未溶解和部分溶解的碳化钨颗粒与基体之间发生元素扩散,使得碳化钨与基体之间形成冶金结合,基体对碳化钨颗粒起到良好的支撑作用,碳化钨则保护基体免受摩擦副的作用,从而提升熔覆层的耐磨性。完全溶解的碳化钨通过其与基体凝固时形成硬度较高的铸态组织来提升基体的耐磨性能。在与GCr15钢轮对磨的情况下,堆焊层的磨损体积为仅为母材的1/50。除了耐磨性,复合材料本身也具有较好的韧性,通过冲击试验测得复合材料整体的冲击功达到96 J左右,堆焊层呈脆性断裂,热影响区和母材均为韧性断裂。
郝志刚[3](2018)在《疏浚泥泵衬板抗磨蚀性能试验研究》文中研究表明航道疏浚、内湖清淤、填海造地等作业中,核心设备泥泵的过流部件(叶轮、泵壳、前后衬板)往往由于汽蚀与磨损问题导致其失效,其中泥泵过流部件前衬板磨损与汽蚀损坏最为严重,严重制约着生产效率。为延长泥泵前衬板使用寿命,本文通过数值模拟与试验相结合的方法,研究泥泵前衬板部位的磨损行为及磨损率分布情况。并结合实际工况设计磨损汽蚀试验台对不同耐磨材料进行试验,优选衬板用抗磨蚀材料,以期提高疏浚效率与降低运行成本,研究具有重要的理论与实践意义。本文通过DPM erosion模型分析了不同粒径颗粒在前衬板部位的固相浓度分布、压力场分布、颗粒运动轨迹及磨损率分布等,研究表明,蜗壳隔舌处下方的前衬板磨损最为严重,主要原因是泥泵旋转液流及蜗壳隔舌处的涡流携带小直径颗粒的快速冲刷。由于加工制作以及磨损引起的衬板表面并不平整,通过加设半球状体凹坑来模拟衬板实际运行状态,研究发现,在前衬板外圈肩胛环处,汽蚀严重,该处流体速度最大,磨损失效应是汽蚀与磨损的耦合作用。前衬板部位的失效受到泥沙水汽蚀与磨损的共同作用,同时蜗壳隔舌处涡流对液流的运动影响比较严重,进一步加剧了前衬板过流面的磨蚀。为进一步研究衬板处颗粒磨损机理,结合现场衬板运行工况,加工制作了转盘磨蚀试验台,理论分析与试验研究不同耐磨试件周边流场及磨损率的分布规律。利用转盘试验台对常用的8种耐磨材料进行汽蚀与磨损实验,通过分析不同材料在不同工况下的平均磨损率,以及磨蚀后各种材料的表面三维形貌,得到泥泵衬板材料的抗汽蚀与磨损性能,根据衬板磨损失效机制以及耐磨材料的性质,确定了前衬板内外圈的材料组合,即外圈肩胛环采用硬度高的碳化钨(2200HV~2300HV),内圈采用弹性好的聚氨酯(硬度邵A72)。最后根据理论分析与试验结果,将现场用前衬板分块加工,并在不同部位选用不同的耐磨材料组合,设计制造了大型泥浆泵前衬板,进行了现场试验。
卜凡宁[4](2018)在《WC/Ni复合钎涂工艺及单面涂层刀具自锐性的研究》文中研究指明普通农用刀具磨损严重,刀刃钝化增加切削阻力,降低刀具的锋利度和犁耕效率。若使用高耐磨材料或利用强化工艺,虽然可以提高刀具的抗磨损性能,但仍无法解决刀具的自锐性难题。为此,本课题利用WC和Ni基合金粉末的混合物在45钢刀具上制备单面涂层,旨在让刀具两个面的硬度不同,使得两面的磨损速率不同以达到自锐的目的,为改善农用刀具自锐性和制造高寿命刀具提供了理论和试验依据。本课题完成了以下具有创新意义的工作:(1)30%WC和70%Ni基合金粉末的DTA热分析发现:该混合物的开始熔化温度是901.5℃,最终熔化温度是1029℃,与Ni基合金粉末相比分别降低了33℃和15℃,有利于减少WC的分解。(2)通过不同的钎涂工艺比较发现:1150℃下保温30s的钎涂工艺既能保证Ni基合金熔化完全,又能减少WC颗粒的热损伤。组织观察表明,WC不仅是涂层的硬质相,也起到孕育形核、细化晶粒的效果,使得Ni基合金对WC的把持强度提高。(3)涂层厚度不同的刀具的耕犁模拟试验表明,不同厚度的涂层对刀具保护作用不同,也会影响刀刃的曲率变化。只有合适的厚度才能使得刀具具有良好的自锐性能。本课题试验条件下,涂层厚度为60μm的刀具更锋利,自锐性能好,80μm的刀具次之,然后是100μm的刀具、40μm的刀具和无涂层的刀具。(4)不同热处理后的刀具的耕犁模拟试验表明,淬火处理所制作的单面涂层刀具可以在长时间内保持刀刃处于一个曲率半径较小的状态,刀具寿命高;而淬火+600℃回火处理所制作的单面涂层刀具基体和涂层硬度差最大,刀具的自锐性能明显,切割阻力低,因此磨损降低,刀具的使用寿命有所提高。正火处理和淬火+400℃回火处理的刀具自锐性能和寿命相当。
王悦悦[5](2017)在《中间层厚度对硬质合金/不锈钢激光焊接头组织性能的影响》文中研究指明采用IPG-YLS-5000W掺镱光纤激光器,以氩气作为保护气体,分别使用厚度为1mm,1.5mm,2mm的Invar合金(Ni42Fe50.9C0.6Mn3.5Nb3)作为中间层填充材料,对4mm和6mm厚的WC-20Co硬质合金与316L不锈钢母材进行激光对焊。利用X射线探伤、光学显微镜、扫描电镜及其附带的能谱仪、透射电镜观察焊接后接头的宏观成形、微观组织形态,并使用硬度试验、三点弯曲试验等分析焊接接头力学性能,以研究中间层厚度对焊缝组织及其性能的影响。通过优化焊接工艺参数,分别使用2.5 k W,3.0 k W,4.0 k W的焊接功率焊接中间层厚度为1mm,1.5mm,2mm的4mm厚母材;使用4.0k W的激光功率焊接厚度为6mm厚的母材,激光扫描速度0.012m/s,保护气体流量为17L/min,最终获得了WC-20Co/Invar合金/316L钢成形较好的激光焊接接头。焊接性分析表明:裂纹与气孔是焊接接头出现的主要缺陷,这些缺陷主要出现在WC-20Co/Invar界面,后沿着WC-Co侧基体或焊缝方向扩展,W、Fe或Co、C元素的相互运动形成了Fe3W3C和Co3W3C等复式碳化物,即M6C型η相,易于引起应力集中及微裂纹,增加焊接接头断裂脆性。在相同的激光扫描速度下,4cm厚度试样的熔合区宽度整体大于6cm厚度试样的熔合区宽度,受应力集中与焊接变形的影响,厚度为4mm的母材焊缝质量优于厚度为6mm的焊缝质量,中间层厚度越大,越容易形成宏观气孔、微裂纹趋势。WC-20Co侧的WC晶粒异常长大及颗粒溶解不均匀现象,会造成接头力学性能的降低。焊接腐蚀后的316L不锈钢组织中的单相奥氏体晶粒及孪晶组织分布均匀无缺陷和杂质,Invar/316L侧焊缝熔合性较好,Invar合金的组织为面心立方晶格的(γ-Fe,Ni)奥氏体固溶体,焊缝中Co元素的迁移会使Invar合金起到缓冲层增加焊接接头韧性的作用。力学试验及断口分析表明:硬质合金/焊缝熔合区在焊缝接头组织中最为薄弱;母材厚度增加会导致焊缝的弯曲强度、强度极限下降,中间层厚度为1.5mm的焊缝表现出了更高的弯曲强度;硬质合金/焊缝熔合区中的WC晶粒较硬且韧性较差,焊接过程中形成的内部气孔、裂纹都极易成为脆性断裂根源,导致晶界性能弱化从而出现沿晶界的裂纹扩展,最终脆断。中间层厚度为1mm的硬质合金/中间层熔合区域的硬度高于中间层厚度为1.5mm、2mm时对应区域的硬度,中间层厚度为1.5mm的Invar/316L界面的硬度分布过渡更为平滑。
张岩[6](2017)在《矿用截齿等离子堆焊层耐磨性能研究》文中认为矿用截齿是采煤机上用来割煤、凿岩的刀具。截齿在工作过程中,受到煤层的周期性冲击、剧烈摩擦和挤压以及合金内部交变热应力等多种因素的综合作用,其失效比较严重,必须进行修复或更换。矿用截齿的主要失效形式有:磨损、崩刃、碎裂及断裂,其中磨损失效是截齿失效的最主要形式。因此,提高截齿的耐磨性,延长其使用寿命具有重要意义。本文采用等离子堆焊技术,在中碳低合金钢表面堆焊一层不同质量比的Ni60、WC、Cr3C2和TiC合金粉末,通过实验试图找到强化截齿表面性能的最优合金粉末。使用光学金相显微镜、扫描电子显微镜+能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计对堆焊层进行微观组织结构及硬度分析。使用冲击磨粒磨损实验机对堆焊层的耐磨性能进行了研究,同时利用扫描电镜,对磨损形貌进行观察,研究其磨损机理。结果表明:在显微组织方面,堆焊层中出现了鱼骨状、蜘蛛网状、碎花状组织,此外,四个试样堆焊层熔合层出现大量针状马氏体,并带有少量的奥氏体,3号试样堆焊层的中间层存在较多的奥氏体。XRD分析得出,堆焊层主要由Ni-Cr-Fe奥氏体相,硼化物硬质相CrB、Ni4B,碳化物硬质相WC、W3C、Cr7C3、TiC等组成。TiC密度小,含量较少,堆焊过程中,熔化充分,主要分布在堆焊层表层及中间层,即从堆焊表层向熔合线附近逐渐减少。相比碳化钛,碳化钨、碳化铬的密度较大,在熔合层附近出现没有完全熔化的碳化钨、碳化铬颗粒。显微硬度沿着熔合线至表面方向呈梯度变化,中间层区域的硬度比熔合层附近堆焊层的硬度略有降低,到了表层区域附近硬度有所上升。耐磨性方面,在同种工况条件下对四个试样进行耐磨性实验,结果显示:随着时间的进行,磨损量不断增加。磨损前期质量损失小,中期质量损失大,后期质量损失小,剧烈磨损点均出现在磨损中期。其中1号试样磨损量最大,2号和3号试样磨损量较少,基本一致,耐磨性较强。4号试样磨损量最少,耐磨性最强。通过扫描电子显微镜观察,四个试样堆焊层磨损机制以磨粒磨损、疲劳磨损和粘着磨损为主。此外,磨损过程中试样表面均出现脱落坑、微裂纹、犁沟等磨损缺陷。
潘凤洋[7](2016)在《碳化钨柔性布涂层的制备及其性能研究》文中认为随着科学技术的不断进步,表面改性技术的飞快发展,工业等部门对复合涂层的耐磨损性能要求越来越高。碳化钨陶瓷复合涂层由于性能优良,被广泛应用于各个行业。近些年,金属柔性粉末布涂层技术不断发展,尤其是在异形面上可以形成平滑、无裂纹的高硬度涂层,受到各个行业的青睐。本课题以铸造球形WC粉末为硬质相,以镍基合金为钎料,采用滚压工艺,将WC粉末、镍基钎料、有机连接物的混合物制备成具有良好柔性的金属合金粉末布。利用真空钎焊技术,将金属柔性粉末布涂覆在金属表面,形成WC/Ni耐磨钎焊涂层。制备了镍基合金钎料柔性布涂层和五种不同WC含量的WC/Ni柔性布复合涂层,利用扫描电镜、X射线衍射、显微硬度计、摩擦磨损试验机、冲蚀实验台等手段对WC/Ni复合涂层、镍基合金涂层、基体材料的微观组织和性能进行系统的分析。研究结果表明WC/Ni复合涂层中WC颗粒分布均匀,涂层的硬度随WC含量的增加而上升;复合涂层的耐磨擦磨损性能比基体材料和镍基合金涂层好很多,在正面冲蚀中,耐冲蚀磨损性能较基体和镍基合金差,在侧面冲蚀中,比基体和镍基合金要好;WC含量最高的复合涂层综合性能最好。
黄诗铭[8](2015)在《等离子喷焊复合材料强化层及其组织与性能研究》文中认为磨损失效是材料表面最常见的失效形式之一,不仅会带来巨大的经济损失,还会造成重大的人员伤亡。表面工程技术(如大气等离子喷涂、高速火焰喷涂、激光熔覆、等离子喷焊等)是改善材料表面性能的有效途径。热喷涂技术,由于涂层内部存在孔隙、涂层与基体之间为机械结合(结合强度低),且涂层厚度受到一定限制,影响其更广泛的应用。激光熔覆设备比较昂贵,维修成本高,并且难于制备大面积的熔覆层,在生产中的应用也受到一定的限制。等离子喷焊具有组织致密、喷焊层/母材界面为冶金结合及喷焊层厚度易于控制等优点,近年来受到工业界的普遍关注。本文采用等离子喷焊技术在Q235低碳钢表面研究制备陶瓷颗粒增强金属基复合材料强化层,并研究其微观组织及性能特点,为改善材料的表面性能提供必要的理论依据和工艺途径。本文首先系统地研究了等离子喷焊参数(喷焊电流I、喷焊距离S、喷焊速度V)对Ni60A喷焊层的表面质量及熔合比的影响规律。结果表明,选择喷焊参数:I=45A-55A、S=12mm-13mm、V=30mm/min-35mm/min有利于改善喷焊层的质量。在此基础上,研究了Ni60A喷焊层的微观组织及性能特点。Ni60A喷焊层主要由γ-Ni、Cr23C6、Cr7C3、Ni3Si、Cr B和Cr5B3相组成,γ-Ni为主要组成相,其次是Cr23C6,Cr7C3、Ni3Si、Cr B和Cr5B3相的含量相对较小。Ni60A喷焊层的耐磨性能明显高于Q235钢母材,其磨损机制主要为显微切削和Cr23C6颗粒的破断。基于Ni60A喷焊层的研究结果,采用Ni60A+Ni Cr-Cr3C2+WC-12Co混合粉末研究制备WC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层。研究结果表明,随着混合粉末中Ni Cr-Cr3C2粉末质量分数的增加,促进碳化铬(Cr23C6、Cr7C3)的形核、长大,有利于改善喷焊层的耐磨性;随着WC-12Co粉末质量分数增加,WC颗粒明显增多,但WC-12Co质量分数过大(20%)导致喷焊层中出现未完全熔化的WC粒子,影响喷焊层的耐磨性能。WC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层微观组织的突出特点是多边形WC颗粒镶嵌在γ-Ni基体中。WC形成反应的吉布斯自由能较低,在熔池中可以自发进行。WC在熔池中的形核方式主要为均质形核,未熔化的WC粒子也可作为核心促进WC的生长。与Q235母材相比,WC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的硬度和耐磨性明显提高,耐磨性能可提高13倍以上。高硬度的WC颗粒是提高喷焊层耐磨性的主要因素,其磨损机制主要为微切削和粗化的WC颗粒破断。采用Ni60A+Ni Cr-Cr3C2+Ti混合粉末研究制备原位生成Ti C颗粒增强Ni基复合材料喷焊层,喷焊层主要为大量原位生成Ti C颗粒弥散分布在Ni基体中。随着纯Ti和Ni Cr-Cr3C2粉末质量分数的增加,原位生成Ti C颗粒的数量明显增多,但纯Ti粉末的质量分数过大(8.58%)时,喷焊层表面氧化严重,内部出现微小的孔隙。在熔池中Ti C主要为均质形核,Ti-Si-C多元化合物粒子也可作为形核的核心,以小平面生长方式生长。与Q235母材相比,原位生成Ti C颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的耐磨性提高15倍以上。这主要与Ti C颗粒/Ni基体界面具有很高的强韧性、抗塑性形变能力和裂纹萌生扩展阻力,且Ni基体可以很好地支撑Ti C颗粒等因素有关。原位生成Ti C颗粒增强Ni基复合材料喷焊层主要的磨损机制为微切削、划擦。采用Ni60A+Ni Cr-Cr3C2+Nb混合粉末研究制备原位生成Nb C颗粒增强Ni基复合材料喷焊层,喷焊层的微观组织特点是大量原位生成Nb C颗粒弥散分布在Ni基体中。随着纯Nb和Ni Cr-Cr3C2粉末质量分数的增加,有利于原位生成Nb C颗粒,但纯Nb粉的质量分数过大(13.08%)时,喷焊层中出现未完全熔化的Nb粒子,影响喷焊层的耐磨性能。Nb C在熔池中主要形核方式为均质形核,也会以未完全熔化的Nb粒子为核心进行异质形核,并以二维形核和螺旋位错的生长方式长大。与Q235钢母材相比,原位生成Nb C颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的耐磨性可提高14倍以上,其磨损机制主要为微切削和增强相的脱落。比较三种复合材料喷焊层的性能及制备工艺,Ti C颗粒增强Ni基复合材料喷焊层具有更高的耐磨性能,但由于纯Ti粉的存在影响喷焊过程的稳定性;WC(Nb C)颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的制备具有相对好工艺稳定性。
张富晓[9](2014)在《PDC钻头切削齿失效分析与耐磨抗冲击性能试验研究》文中研究指明目前PDC钻头所承担的钻井进尺占全部钻井进尺比例的80%以上,在世界油气钻井工业中发挥着重要作用。随着石油工业的发展,钻深探井数量的增加,钻井难度的加大,这就对PDC钻头的性能提出了更高的要求。聚晶金刚石复合片(PDC)作为PDC钻头最主要的切削单元,其性能的优劣在很大程度上决定了PDC钻头的整体性能,进而影响整个PDC钻头的钻进效果和使用寿命,制约着PDC钻头在复杂难钻地层的的推广和应用。本文通过大量收集资料对伊朗阿扎德甘油田现场失效PDC钻头切削齿进行失效分析研究,找到了PDC切削齿失效的主要形式,并针对每种失效形式分析其失效原因和失效机理。在此基础上,开展国内外几种典型聚晶金刚石复合片性能对比分析研究。本文从微观角度分析了复合片组织结构与性能之间的关系,找到了具有高耐磨性抗冲击能力的复合片微观组织结构。同时分析了影响复合片性能的因素,并从齿的结构设计、材料配方和制备工艺等方面提出了相应改进措施。为今后进一步提高PDC质量,开展异形切削齿的研究奠定一定的理论基础。本论文开展的具体工作如下:(1)调研PDC钻头及钻头切削齿的现场应用情况与国内外的研究状况。收集PDC钻头在阿扎德甘油田现场的钻井资料,对PDC切削齿的样品、数据和图片等进行采集,了解PDC钻头的工作特点、发展状况及研究水平;(2)开展伊朗阿扎德甘油田PDC钻头切削齿失效分析研究。找出了PDC钻头切削齿失效的主要形式,并对其失效原因和失效机理进行分析。PDC钻头切削齿的主要失效形式有:齿的磨损、断裂和脱落。失效的主要原因一方面是由于钻井过程中的冲击和刮削破岩对PDC钻头切削齿的损伤和钎焊工艺的落后,另一方面是由于切削齿材料本身的耐磨性抗冲击韧性不强,以及切削齿的硬质合金基托和金刚石层的结合性能不高;(3)国内外几种复合片微观组织结构对比分析。针对各复合片的硬质合金层、聚晶结合层以及金刚石层进行电镜实验,对微观结构进行形貌观察;通过X-射线衍射对各复合片的组织成分进行对比分析,从微观角度解析复合片的失效机理及其各自的结构特点;(4)国内外几种复合片的耐磨抗冲击性能对比试验研究。分别开展复合片的耐磨试验和抗冲击试验,对比复合片各自性能的优劣,探究微观组织结构与性能之间的关系,为找到PDC性能影响因素提供参考;(5)找到影响聚晶金刚石复合片性能的因素,提出相关改进方法。通过对国内外几种典型聚晶金刚石复合片的性能对比分析研究,找到影响聚晶金刚石复合片性能的因素并提出相应改进方法,为改进PDC设计,提高PDC质量,以及下一步开展异形切削齿研究奠定基础。
杨勇[10](2014)在《含WC镍基合金粉末熔覆工艺及熔覆层组织和性能研究》文中进行了进一步梳理耐磨件工作时,受到摩擦作用使零件尺寸改变而失效。为了提高其使用性能、延长其服役寿命,本文采用氩气保护电阻炉熔覆技术,以不同熔覆工艺参数(熔覆温度分别为1200℃、1230℃、1260℃,保温时间分别为10min、30min、50min),在A3钢板表面制备一层厚度为12mm的WC增强镍基熔覆层,采用OM、SEM、XRD、显微硬度仪、洛氏硬度仪及磨损试验机等检测设备,分析碳化钨的分布、熔覆层组织特征及相的组成、钢板基体组织及结合方式,测试熔覆层显微硬度、洛氏硬度,进行磨损试验及磨损形貌的观察,优化熔覆层合金粉末中碳化钨含量及熔覆工艺。研究结果表明:熔覆试样由钢板基体、过渡层和熔覆层三部分组成,在1230℃最高熔覆温度下保温时间10min时,试样熔覆层表面平整、过渡层宽度为150um250um,碳化钨分解量少。过渡层中各元素含量介于钢板和熔覆层粉末中元素的含量,各元素扩散充分,钢板和熔覆层以冶金结合为主。熔覆层组织主要包括粘结相、碳化钨及镍基自熔性合金粉末形成的硬质相。XRD分析结果显示,熔覆层粘结相主要是奥氏体,其包括Fe0.64Ni0.36和Ni2.9Cr0.7Fe0.36等相;碳化钨主要包括WC和W2C;硬质相主要由碳化物及硼碳复合化合物等相组成,其中碳化物则分别以M23C6和M7C3两种形式存在。距离过渡层较近的钢板基体组织以珠光体为主。随着碳化钨含量的增加,熔覆层的洛氏硬度不断提高;当碳化钨含量为35%时,熔覆层洛氏硬度值为47.3HRC,是钢板基体硬度值的3倍以上,比65Mn提高约25%。熔覆层中粘结相显微硬度为654.9HV、碳化钨为1695.3HV。随着碳化钨含量的增加,磨损率总体上呈现先减小后增加的趋势,当碳化钨含量在35%时耐磨性最好,磨损率为0.08mg/m,约是钢板基体耐磨性5倍,约是65Mn耐磨性4倍。试样端面磨损形貌中犁沟数量少、深度浅,碳化钨等硬质颗粒剥落量少。综上所述,当熔覆层合金粉末中碳化钨含量为35%,熔覆温度为1230℃、保温时间为10min时,熔覆层表面平整,与钢板基体达到冶金结合,熔覆层组织主要包括粘结相、碳化钨及镍基自熔性合金粉末形成的硬质相,其中碳化钨均匀分布在熔覆层中;洛氏硬度为47.3HRC,比65Mn提高约25%;磨损率为0.08mg/m,约是65Mn耐磨性4倍,具有良好的综合性能。该技术可广泛应用于对耐磨件表面改性及修复。
二、碳化钨加焊工艺耐磨抗塑性的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、碳化钨加焊工艺耐磨抗塑性的应用(论文提纲范文)
(1)盾构机硬质合金复杂结构刀具钎焊机理及关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 硬质合金和钢的焊接方法研究现状 |
1.2.1 熔化焊 |
1.2.2 中间层扩散焊 |
1.2.3 钎焊 |
1.3 感应加热焊接过程的数值仿真 |
1.3.1 感应加热仿真技术研究 |
1.3.2 焊后残余应力仿真技术研究 |
1.4 盾构机钎焊刀具磨损特性研究 |
1.4.1 盾构机刀具磨损失效形式 |
1.4.2 焊接过程对硬质合金性能影响 |
1.5 论文研究目标、内容、技术路线 |
1.5.1 研究内容的提出 |
1.5.2 主要研究目标、内容 |
1.5.3 技术路线 |
第2章 试验材料及方法 |
2.1 钎料及中间夹层材料的选择 |
2.1.1 钎料的选择 |
2.1.2 中间夹层材料选择 |
2.2 焊接方法及设备 |
2.2.1 钎焊工艺调试 |
2.2.2 盾构机刮刀焊接 |
2.3 微观组织结构及力学性能测试 |
2.3.1 微观组织观察 |
2.3.2 力学性能测试 |
2.4 有限元软件及其方法介绍 |
2.4.1 ANSYS-MAXWELL电磁场-温度计算 |
2.4.2 ABAQUS温度场-应力场计算 |
第3章 Ag49Ni钎料钎焊工艺及钎缝强化机制 |
3.1 引言 |
3.2 表面粗糙度对钎焊质量影响 |
3.2.1 表面粗糙度对钎料铺展性能影响 |
3.2.2 表面粗糙度对接头抗剪强度影响 |
3.3 Ag49Ni钎焊接头组织及钎焊工艺影响 |
3.3.1 钎焊接头微观组织及性能 |
3.3.2 钎焊温度的影响 |
3.3.3 保温时间的影响 |
3.3.4 Ag49Ni钎料凝固过程及强化机制 |
3.4 超声作用对Ag49Ni钎焊接头组织及性能影响 |
3.4.1 超声辅助钎焊试验平台的搭建 |
3.4.2 超声辅助钎焊接头微观组织及性能 |
3.5 本章小结 |
第4章 Ag49Ni钎料-中间夹层钎焊及形核机理 |
4.1 引言 |
4.2 片状中间夹层钎料钎焊及形核机理 |
4.2.1 不同片状夹层材料钎焊 |
4.2.2 CuZn片状夹层接头钎焊温度影响 |
4.2.3 CuZn片状夹层接头保温时间影响规律 |
4.2.4 接头凝固过程及断裂模式 |
4.3 网状中间夹层钎焊及形核机理 |
4.3.1 不同网状夹层材料钎焊 |
4.3.2 网状夹层接头凝固过程 |
4.4 本章小结 |
第5章 盾构机刮刀感应钎焊多物理场数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 刮刀感应加热数值计算模型的建立 |
5.2.1 问题的描述与假设 |
5.2.2 模型的建立及网格划分 |
5.2.3 材料特性 |
5.2.4 电磁-温度场耦合策略与边界条件 |
5.3 感应线圈磁场分析 |
5.3.1 线圈空载时磁场分析 |
5.3.2 线圈加热刮刀过程磁场分析 |
5.4 感应线圈结构及工艺参数优化 |
5.4.1 线圈匝数对加热效果影响 |
5.4.2 大小线圈间距对加热功率影响 |
5.4.3 线圈与刮刀间距对涡流分布影响 |
5.4.4 线圈截面高度对加热功率影响 |
5.4.5 刮刀空间位置对加热功率影响 |
5.4.6 感应加热工艺参数研究 |
5.5 刮刀感应加热过程的温度场分析 |
5.5.1 .刮刀温度场分布 |
5.5.2 刮刀加热工艺方案优化 |
5.6 刮刀应力计算模型的建立 |
5.6.1 模型的简化与假设 |
5.6.2 材料特性 |
5.6.3 网格划分与边界条件 |
5.7 刮刀冷却过程温度场-应力场分布 |
5.7.1 刮刀冷却过程温度场分布 |
5.7.2 刮刀冷却过程整体变形情况 |
5.7.3 刮刀冷却过程残余应力场分布 |
5.8 本章小结 |
第6章 盾构机刮刀感应钎焊及性能评价 |
6.1 引言 |
6.2 钎焊过程对硬质合金性能影响 |
6.2.1 硬质合金力学性能对比 |
6.2.2 磨粒磨损性能对比 |
6.3 盾构机刮刀钎焊工艺评价 |
6.4 盾构机钎焊刮刀现场服役性能 |
6.5 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
(2)TIG电弧制备碳化钨堆焊层的组织与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 陶瓷颗粒 |
1.3 碳化钨增强金属基复合材料的制备方法 |
1.3.1 激光熔覆 |
1.3.2 等离子弧 |
1.3.3 钨极氩弧焊 |
1.4 粉末的利用方式 |
1.4.1 预置铺粉 |
1.4.2 同步送粉 |
1.4.3 送丝 |
1.4.4 丝粉结合 |
1.5 课题研究目的及技术路线 |
第2章 实验材料及设备 |
2.1 焊接机器人系统 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 母材 |
2.2.2 碳化钨颗粒 |
2.2.3 粉芯丝材的制备 |
2.3 分析测试方法及设备 |
2.3.1 组织观察及表征手段 |
2.3.2 磨损实验 |
2.3.3 冲击实验 |
第3章 单道焊缝的组织与性能 |
3.1 不同焊丝成分的焊接效果 |
3.1.1 含有碳化钨或碳化硅粉末的药芯焊丝 |
3.1.2 含有Ni60A+WC粉末药芯焊丝的焊接效果 |
3.1.3 YD717 焊丝的工艺及成型 |
3.2 碳化钨颗粒药芯焊丝的焊接工艺 |
3.3 焊缝中碳化钨颗粒的形态 |
3.3.1 未溶解的碳化钨颗粒 |
3.3.2 部分溶解的碳化钨颗粒 |
3.3.3 完全溶解的碳化钨颗粒 |
3.4 显微硬度分析 |
3.5 XRD物相分析及组织演变规律 |
3.6 本章小结 |
第4章 堆焊层的组织与性能 |
4.1 多道堆焊的工艺与组织 |
4.2 堆焊层的磨损 |
4.2.1 材料的磨损 |
4.2.2 磨损的理论研究 |
4.2.3 磨损实验结果分析 |
4.2.4 堆焊层磨损机理分析 |
4.3 复合板的韧性分析 |
4.3.1 断裂韧性 |
4.3.2 复合板的冲击韧性 |
第五章 结论 |
参考文献 |
发表论文及参加科研情况说明 |
致谢 |
(3)疏浚泥泵衬板抗磨蚀性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 泥泵衬板磨蚀理论分析 |
2.1 磨蚀理论基础 |
2.2 衬板磨损模型 |
2.3 衬板颗粒运动分析 |
2.4 本章小结 |
3 泥泵衬板磨蚀数值模拟 |
3.1 物理模型与网格划分 |
3.2 数值模拟 |
3.3 衬板模拟结果分析 |
3.4 转盘试验台数值模拟 |
3.5 本章小结 |
4 试验研究 |
4.1 实验室试验 |
4.2 试验结果分析 |
4.3 工业运行试验 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间主要成果 |
学位论文数据集 |
(4)WC/Ni复合钎涂工艺及单面涂层刀具自锐性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 农用刀具使用寿命和自锐性的研究现状 |
1.1.1 农用刀具在农业生产中的应用 |
1.1.2 农用刀具使用过程受力状态 |
1.1.3 农用刀具的破损和失效 |
1.2 提高农用刀具自锐性和使用寿命的研究现状 |
1.2.1 农用刀具选材的研究 |
1.2.2 提升农用刀具性能的方法 |
1.3 农用涂层刀具的研究现状 |
1.3.1 涂层材料的研究现状 |
1.3.2 涂层制作方式的研究现状 |
1.3.3 单面涂层刀具与双面涂层刀具 |
1.4 单面钎涂WC/Ni提高刀具自锐性和使用寿命的构想及可行性 |
1.4.1 本课题的构想 |
1.4.2 本课题的可行性 |
1.5 本课题研究的目的、意义及拟开展的工作 |
1.5.1 目的和意义 |
1.5.2 拟开展的工作 |
2 试验方法 |
2.1 钎涂试验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 钎涂材料 |
2.2 试验设备 |
2.2.1 涂层钎涂设备 |
2.2.2 摩擦磨损定量试验装置 |
2.2.3 砂砾耕犁模拟试验 |
2.3 钎涂试验工艺路线 |
2.4 不同刀具的对比试验设计 |
2.4.1 不同涂层厚度的刀具的对比试验 |
2.4.2 不同热处理刀具的对比试验 |
2.5 钎涂试样理化表征 |
2.5.1 表征试样制备 |
2.5.2 热分析 |
2.5.3 物相及形貌分析 |
2.5.4 硬度测试 |
2.6 刀刃曲率半径的测量 |
3 钎涂层加工工艺与性能的研究 |
3.1 不含WC与含WC的Ni基合金的热分析 |
3.2 钎涂工艺及工件宏观形貌 |
3.2.1 试验工艺路线 |
3.2.2 试验结果与分析 |
3.3 试样理化分析 |
3.3.1 钎涂层组织的分析 |
3.3.2 钎涂后WC的理化分析 |
3.4 本章小结 |
4 单面涂层刀具显微组织及其性能 |
4.1 不同基体组织的分析 |
4.2 涂层及基体的硬度测试 |
4.2.1 基体硬度测试 |
4.2.2 钎涂层硬度测试 |
4.3 钎涂层及基体组织耐磨性分析 |
4.4 定量搭配涂层及基体耐磨性的关系 |
4.5 本章小结 |
5 砂砾耕犁模拟试验 |
5.1 砂砾磨削试验 |
5.2 刃角曲率的测量方式 |
5.3 不同涂层厚度的刀具的耕犁模拟试验 |
5.3.1 刀具试样磨削20h后的情况 |
5.3.2 刀具在20~100h之间的磨损状况 |
5.3.3 刀刃的曲率变化及磨损100h的刀刃照片 |
5.4 不同热处理后的刀具的耕犁模拟试验 |
5.4.1 刀具试样磨削20h后的情况 |
5.4.2 刀具在20~100h之间的磨损状况 |
5.4.3 刀具磨损100h的刀刃照片 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表论文 |
攻读硕士学位期间参与项目及获奖 |
(5)中间层厚度对硬质合金/不锈钢激光焊接头组织性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 硬质合金概述 |
1.1.1 硬质合金的发展 |
1.1.2 硬质合金的分类 |
1.2 硬质合金的特点及应用 |
1.2.1 WC-Co系硬质合金特点 |
1.2.2 WC-Co系硬质合金的制备 |
1.2.3 硬质合金的应用 |
1.3 硬质合金与钢的焊接方法 |
1.3.1 钎焊研究现状 |
1.3.2 扩散焊研究现状 |
1.3.3 TIG焊研究现状 |
1.3.4 激光焊研究现状 |
1.3.5 其它新型焊接方法研究现状 |
1.4 课题研究的主要内容和意义 |
1.4.1 硬质合金与不锈钢焊接中面临的问题 |
1.4.2 课题研究的主要内容 |
第二章 激光焊接实验 |
2.1 实验方案的设计 |
2.1.1 实验材料及设备 |
2.1.2 参数设定及实验方法 |
2.2 焊接接头成形分析 |
2.3 焊接接头的微观组织分析 |
2.4 焊接接头的力学性能测试 |
第三章 焊接接头的焊接性分析 |
3.1 WC-20Co/Invar/316L钢焊接接头的宏观成形 |
3.2 基于X射线探伤的WC-20Co/Invar/316L钢焊接接头的缺陷分析 |
3.3 厚度4mm的 WC-20Co/Invar/316L钢焊接接头组织形貌分析 |
3.3.1 4mm焊缝形貌分析 |
3.3.2 4mm焊缝微观组织分析 |
3.4 厚度6mm的 WC-20Co/Invar/316L钢焊接接头组织形貌分析 |
3.4.1 6mm焊缝形貌分析 |
3.4.2 6mm焊缝微观组织分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 焊接接头微观结构表征 |
4.1 TEM微观组织分析 |
4.2 焊缝裂纹止裂机理及塑性变形机制 |
4.3 焊缝EDS元素分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 焊接接头的力学性能分析 |
5.1 弯曲强度实验 |
5.2 断口分析 |
5.3 显微硬度实验 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
致谢 |
(6)矿用截齿等离子堆焊层耐磨性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1. 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 矿用镐行截齿的介绍 |
1.2.1 截齿的分类 |
1.2.2 截齿的失效形式 |
1.2.3 截齿的研究现状 |
1.3 等离子堆焊技术 |
1.3.1 等离子堆焊技术的原理 |
1.3.2 等离子堆焊技术的特点 |
1.4 磨损及磨损涂层的性能要求 |
1.4.1 磨损概述 |
1.4.2 磨损机理 |
1.4.3 影响磨损的因素 |
1.4.4 磨损涂层的性能要求 |
1.5 课题研究目标与内容 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 研究内容 |
2. 堆焊实验及方案 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 堆焊材料 |
2.1.3 合金粉末的配制 |
2.2 实验方案 |
2.2.1 实验工艺流程 |
2.2.2 等离子堆焊工艺参数 |
2.3 实验设备 |
2.4 试样制备 |
2.4.1 制备堆焊层 |
2.4.2 堆焊后处理 |
2.5 试样分析方法 |
2.5.1 堆焊层组织与成分分析 |
2.5.2 堆焊层性能分析 |
2.6 本章小结 |
3. 不同比例合金粉末堆焊层显微组织分析 |
3.1 不同比例合金粉末堆焊层显微组织分析 |
3.1.1 不同配比合金粉末堆焊层显微组织分析 |
3.1.2 不同配比合金粉末堆焊层SEM及EDS分析 |
3.2 X射线衍射分析 |
3.3 本章小结 |
4. 不同配比合金粉末堆焊层的性能分析 |
4.1 合金堆焊层的显微硬度 |
4.1.1 堆焊层表面硬度的变化 |
4.1.2 堆焊层梯度硬度的变化 |
4.2 不同配比合金粉末堆焊层的耐磨性能分析 |
4.2.1 冲击磨料磨损质量损失对比分析 |
4.2.2 冲击磨料磨损质量磨量累积数据分析 |
4.3 堆焊层磨损形貌分析 |
4.3.1 宏观形貌分析 |
4.3.2 微观形貌分析 |
4.4 本章小结 |
5. 结论与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
致谢 |
(7)碳化钨柔性布涂层的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 真空钎焊技术的发展 |
1.3 金属粉末布涂层的使用及现状 |
1.4 涂层的摩擦磨损 |
1.4.1 摩擦的定义 |
1.4.2 磨损定义 |
1.5 冲蚀磨损机制 |
1.5.1 冲蚀理论基础 |
1.5.2 影响冲蚀磨损率的因素 |
1.6 本课题的研究内容 |
第2章 真空钎焊下碳化钨柔性布涂层的制备及其显微结构 |
2.1 实验设备 |
2.2 实验材料 |
2.3 涂层的制备工艺 |
2.3.1 WC粉末的选型 |
2.3.2 WC粉末的性质 |
2.3.3 钎料的选择 |
2.3.4 有机连接物的选择 |
2.3.5 真空钎焊耐磨涂层形成过程 |
2.3.6 钎焊涂层冶金过程分析 |
2.4 涂层的微观结构 |
2.4.1 试样的磨制 |
2.4.2 涂层的显微形貌SEM |
2.5 WC/Ni复合涂层的元素组分和物相分析 |
2.5.1 元素组分 |
2.5.2 物相分析 |
2.6 单层布和双层布的截面形貌对比 |
2.7 本章小结 |
第3章 真空钎焊WC/Ni复合涂层的显微硬度和耐磨性能测试 |
3.1 显微硬度测试 |
3.2 WC/Ni复合涂层的耐磨性能测试 |
3.2.1 涂层的磨损量 |
3.2.2 涂层磨损形貌及分析 |
3.2.3 WC/Ni复合涂层的滑动摩擦磨损机制 |
3.3 本章小结 |
第4章 真空钎焊WC/Ni复合涂层的耐冲蚀性测试 |
4.1 冲蚀试验台 |
4.2 冲蚀磨损量 |
4.3 涂层冲蚀微观结构 |
4.3.1 90°冲蚀微观形貌及分析 |
4.3.2 30°冲蚀微观形貌及分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)等离子喷焊复合材料强化层及其组织与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 表面工程技术 |
1.2.1 电镀与化学镀 |
1.2.2 热喷涂 |
1.2.3 激光表面改性 |
1.2.4 等离子喷焊 |
1.3 等离子喷焊材料 |
1.3.1 金属及合金粉末 |
1.3.2 自熔性合金粉末 |
1.3.3 陶瓷粉末 |
1.4 陶瓷颗粒增强金属基复合材料 |
1.4.1 陶瓷颗粒增强镍基复合材料 |
1.4.2 陶瓷颗粒增强铝基复合材料 |
1.4.3 陶瓷颗粒增强钛基复合材料 |
1.4.4 陶瓷颗粒增强铜基复合材料 |
1.4.5 原位陶瓷颗粒增强金属基复合材料 |
1.5 本文的研究意义和主要内容 |
第2章 试验材料、方法及设备 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 母材金属 |
2.1.2 喷焊粉末 |
2.2 试验方法及设备 |
2.2.1 等离子喷焊设备及工艺 |
2.2.2 喷焊层的显微组织 |
2.2.3 喷焊层的显微硬度及磨损性能测试 |
第3章 Ni60A喷焊层的微观组织及性能 |
3.1 等离子喷焊参数对喷焊层的影响 |
3.1.1 喷焊电流(I)的影响 |
3.1.2 喷焊距离(S)的影响 |
3.1.3 喷焊速度(V)的影响 |
3.2 Ni60A喷焊层的物相组成及微观组织 |
3.2.1 Ni60A喷焊层的相组成 |
3.2.2 Ni60A喷焊层的微观组织 |
3.3 熔池反应的热力学分析 |
3.3.1 热力学基本计算公式 |
3.3.2 Ni60A喷焊层合金体系的热力学分析 |
3.4 Ni60A喷焊层的性能及磨损机制 |
3.4.1 显微硬度 |
3.4.2 磨损性能及磨损机制 |
3.5 本章小结 |
第4章 WC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的微观组织及性能 |
4.1 复合材料喷焊层的设计及制备 |
4.2 NiCr-Cr3C2对喷焊层相组成及微观组织的影响 |
4.3 WC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的相组成及微观组织 |
4.4 熔池反应的热力学分析和WC的形核及长大 |
4.4.1 熔池反应的热力学分析 |
4.4.2 WC颗粒的形核及长大 |
4.5 喷焊层的性能及磨损机制 |
4.5.1 显微硬度 |
4.5.2 磨损性能及机制 |
4.6 本章小结 |
第5章 原位生成TiC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的微观组织与性能 |
5.1 原位生成TiC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的设计及制备 |
5.2 原位生成TiC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的相组成及微观组织 |
5.2.1 喷焊层的相组成 |
5.2.2 喷焊层的微观组织 |
5.3 熔池反应的热力学分析及TiC的形核与长大 |
5.3.1 热力学分析 |
5.3.2 TiC的形核 |
5.3.3 TiC的长大 |
5.4 喷焊层的性能及磨损机制 |
5.4.1 显微硬度 |
5.4.2 磨损性能及机制 |
5.5 本章小结 |
第6章 原位生成NbC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的微观组织与性能 |
6.1 原位生成NbC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的设计及制备 |
6.2 原位生成NbC颗粒增强Ni基复合材料喷焊层的相组成和微观组织 |
6.2.1 喷焊层的相组成 |
6.2.2 喷焊层的微观组织 |
6.3 熔池反应的热力学分析及Nb C的形核及长大 |
6.3.1 热力学分析 |
6.3.2 NbC的形核 |
6.3.3 NbC的长大 |
6.4 喷焊层的性能及磨损机理 |
6.4.1 显微硬度 |
6.4.2 磨损性能及机理 |
6.5 复合材料喷焊层的比较 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(9)PDC钻头切削齿失效分析与耐磨抗冲击性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 PDC钻头破岩特点 |
1.2.2 PDC钻头破岩优点 |
1.2.3 聚晶金刚石复合片发展概况 |
1.2.4 目前PDC钻头钻井存在的问题和发展趋势 |
1.3 本课题研究方案 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.3.3 研究方法与技术路线 |
第2章 伊朗阿扎德甘油田PDC钻头切削齿失效分析 |
2.1 PDC切削齿失效的危害 |
2.2 伊朗阿扎德甘油田PDC钻头工况条件分析 |
2.3 失效的主要形式及机理 |
2.3.1 断裂 |
2.3.2 磨损 |
2.3.3 脱落 |
2.4 本章小结 |
第3章 PDC钻头切削齿的微观组织结构对比分析 |
3.1 测试样品及仪器的准备 |
3.1.1 样品来源 |
3.1.2 样品结构 |
3.1.3 样品处理 |
3.1.4 环境扫描电子显微镜(SEM) |
3.1.5 X-射线衍射仪(XRD) |
3.2 环境扫描电子显微镜分析 |
3.2.1 PDC硬质合金层 |
3.2.2 PDC结合层 |
3.2.3 PDC金刚石层 |
3.3 X—射线衍射分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 PDC钻头切削齿耐磨抗冲击性能对比试验研究 |
4.1 切削齿耐磨性试验研究 |
4.1.1 试验方案 |
4.1.2 试验设备和材料 |
4.1.3 试验准备 |
4.1.4 试验步骤 |
4.1.5 试验结果与分析 |
4.2 切削齿抗冲击性能试验研究 |
4.2.1 试验方案 |
4.2.2 试验设备和材料 |
4.2.3 试验步骤 |
4.2.4 试验结果与分析 |
4.2.5 冲击后PDC金刚石层电镜分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 影响PDC切削齿性能的因素及改进方法 |
5.1 PDC切削齿性能影响因素 |
5.2 PDC切削齿性能改进方法 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要完成的工作和结论 |
6.2 存在的不足和展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 部分阿扎德甘油田现场采集资料 |
附录2:攻读硕士学位期间论文发表及参加科研项目情况 |
(10)含WC镍基合金粉末熔覆工艺及熔覆层组织和性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 表面技术概况 |
1.2.1 表面技术的发展 |
1.2.2 表面技术的分类 |
1.3 表面熔覆技术的发展及应用 |
1.3.1 激光熔覆技术 |
1.3.2 热喷涂技术 |
1.3.3 感应熔覆技术 |
1.3.4 堆焊技术 |
1.3.5 真空熔覆技术 |
1.3.6 非真空电阻炉熔覆技术 |
1.4 课题的提出 |
1.5 课题的研究目标及内容 |
1.6 课题的研究技术路线 |
2 试样的制备及组织性能检测方法 |
2.1 基体材料的选择及预处理 |
2.2 熔覆层材料的设计 |
2.2.1 合金粉末的成分设计 |
2.2.2 硬质颗粒的选择 |
2.3 熔覆工艺设计及设备的选择 |
2.4 熔覆层的制备过程 |
2.4.1 粉末材料的选择 |
2.4.2 粉末涂覆工艺 |
2.4.3 熔覆层干燥工艺 |
2.4.4 熔覆层烧结工艺 |
2.5 显微组织观察及分析 |
2.5.1 金相组织观察 |
2.5.2 扫描电子显微镜观察及能谱分析 |
2.5.3 X 射线衍射物相分析 |
2.6 性能检测 |
2.6.1 显微硬度测试 |
2.6.2 洛氏硬度测试 |
2.5.3 磨损试验 |
3 熔覆工艺的研究 |
3.1 熔覆温度对熔覆层表面质量的影响 |
3.2 保温时间对过渡层的影响 |
3.3 熔覆工艺参数对碳化钨稳定性影响 |
3.4 本章小结 |
4 熔覆层及结合界面组织研究 |
4.1 试样的组织结构 |
4.2 过渡层分析结果 |
4.2.1 过渡层的能谱分析结果 |
4.2.2 过渡层的线扫描分析结果 |
4.3 熔覆工艺对钢板基体组织的影响 |
4.3.1 基体材料的组织结构 |
4.3.2 熔覆工艺后基体钢板的组织结构 |
4.4 熔覆层的组织结构分析 |
4.4.1 碳化钨在熔覆层中的分布 |
4.4.2 熔覆层的组织结构分析 |
4.4.3 熔覆层的物相分析 |
4.5 本章小结 |
5 碳化钨对熔覆层性能的影响 |
5.1 碳化钨对熔覆层洛氏硬度的影响 |
5.2 碳化钨对熔覆层中显微硬度梯度的影响 |
5.3 碳化钨对熔覆层耐磨性的影响 |
5.3.1 磨损试验测试结果 |
5.3.2 碳化钨对熔覆层磨损形貌的影响 |
5.4 本章小结 |
6 主要结论 |
参考文献 |
个人简历、在校期间发表的学术论文及研究成果 |
致谢 |
四、碳化钨加焊工艺耐磨抗塑性的应用(论文参考文献)
- [1]盾构机硬质合金复杂结构刀具钎焊机理及关键技术研究[D]. 江超. 西南交通大学, 2019(03)
- [2]TIG电弧制备碳化钨堆焊层的组织与性能研究[D]. 孙涛. 天津大学, 2018(06)
- [3]疏浚泥泵衬板抗磨蚀性能试验研究[D]. 郝志刚. 山东科技大学, 2018(03)
- [4]WC/Ni复合钎涂工艺及单面涂层刀具自锐性的研究[D]. 卜凡宁. 青岛科技大学, 2018(09)
- [5]中间层厚度对硬质合金/不锈钢激光焊接头组织性能的影响[D]. 王悦悦. 上海工程技术大学, 2017(03)
- [6]矿用截齿等离子堆焊层耐磨性能研究[D]. 张岩. 中北大学, 2017(08)
- [7]碳化钨柔性布涂层的制备及其性能研究[D]. 潘凤洋. 华东理工大学, 2016(05)
- [8]等离子喷焊复合材料强化层及其组织与性能研究[D]. 黄诗铭. 吉林大学, 2015(06)
- [9]PDC钻头切削齿失效分析与耐磨抗冲击性能试验研究[D]. 张富晓. 西南石油大学, 2014(02)
- [10]含WC镍基合金粉末熔覆工艺及熔覆层组织和性能研究[D]. 杨勇. 郑州大学, 2014(02)