更全的杂志信息网

高温合金GH2132表面堆焊钴基合金工艺研究

更新时间:2016-07-05

GH2132合金是Fe-25Ni-15Cr基高温合金,加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化。该合金在650 ℃以下具有高的屈服强度、持久强度和蠕变强度,并且具有较好的加工塑性和令人满意的焊接性能,可用于生产各种形状的产品,如盘件、锻件、板、棒、丝和环形件等。因此,在国外该合金在电力行业和航空工业都获得了广泛的应用,但目前在国内该合金还主要应用于航空工业,如在650 ℃以下工作的发动机压气机盘、涡轮盘、承力环、机匣、轴类、紧固件和板材焊接承力件等[1-4]

在超超临界百万机组阀芯技术文件中,很多关键零部件也采用GH2132合金材料制造,且涉及到钴基合金堆焊等表面处理技术,而国内在这些方面较少采用此合金。因此,结合目前产品的市场化需求,有必要对GH2132合金材料表面堆焊钴基合金工艺进行深入研究。

等离子转移弧(PTA)堆焊技术广泛应用于材料表面强化技术,具有能堆焊各种合金粉末材料,堆焊层致密且稀释率低,堆焊过程生产效率高、合金材料消耗少、成本低等优点,在提高材料表面抗腐蚀、抗磨损、耐高温性能、延长使用寿命方面受到越来越多的重视,因此其应用也日益广泛[5]

1 堆焊工艺试验

1.1 试板材料及其尺寸

按ISO/TR 15608—2013 《焊接 金属材料分类体系指南》,选用的母材GH2132属于8.1类,w(Ni)<31%、w(Cr)<19%的奥氏体不锈钢。GH2132材料的化学成分见表1。

表1 GH2132试件的化学成分 %

元素规定值熔炼实测值锻件实测值w(C)≤0.080.050.08w(Cr)13.5~16.014.715.1w(Si)≤1.000.570.43w(V)0.10~0.500.250.19w(Al)≤0.350.140.15w(Mn)≤2.001.531.61w(Mo)1.00~1.501.141.03w(Ni)24.0~27.024.825.1w(S)≤0.0300.0030.006w(P)≤0.04500.00130.0015w(Ti)1.90~2.302.252.14w(B)0.003~0.0100.0060.005w(Fe)余量余量余量

端面环形槽试件的堆焊工艺是将规格为d=60 mm的GH2132合金棒材加工成d=50 mm、δ=100 mm的圆柱,并在其一端面加工外圆直径d=40 mm、内圆直径d=20 mm,槽深为4 mm的端面环形槽(见图1),在端面环形槽处进行PTA堆焊。

图1 端面环形槽PTA堆焊试件示意图

1.2 堆焊材料

PTA堆焊采用的钴基合金粉末是Stellite No.6,其化学成分见表2。

表2 Stellite No.6合金粉末的化学成分 %

元素规定值粉末实测值w(C)0.80~1.201.15w(Cr)26.0~29.027.0w(Si)≤2.01.3w(W)4.0~6.05.5w(Fe)≤4.02.6w(Mn)≤2.01.3w(Mo)≤1.00.5w(Ni)≤3.02.3w(S)≤0.0150.006w(P)≤0.0150.005w(B)≤0.0070.005w(Co)余量余量

钴基合金具有良好的高温性能,优异的热强性、耐腐蚀性及耐疲劳性能,特别是在热态下具有优越的抗擦伤性能[6]。利用PTA堆焊技术将钴基合金粉末堆焊在普通材料表面,以提高材料耐磨损、耐腐蚀及高温性能,延长使用寿命,同时节省贵重材料,降低产品的成本。另外,Stellite No.6是最具有代表性应用最广泛的钴基合金,广泛用于各类阀门的密封面和导向面的堆焊,焊接工艺也很成熟,焊接质量稳定,成品率较高。

2 工艺要求

根据电力行业相关堆焊技术文件,PTA堆焊后堆焊层测试验收要求如下:

总之,能为我们的馆员走上科研之路做些辅垫,有所助益,能为图书馆业界平添一抹学术亮彩,提升内涵,能为图书馆事业的发展尽些绵薄之力,是我们论坛举办的初衷和目的,也希望论文的撰写者和与会者,能从今天的交流中获益。

1.2.3 与物理方法复合使用 研究发现,拮抗菌复合热处理、紫外处理在柑橘青霉病和桃果实软腐病等多种果蔬病害生物防治中效果显著[1]。例如,Xu等[23]发现,Candida guilliermondii和UV-C复合使用能够有效控制梨果实采后青霉和灰霉的发生,而拮抗菌的生长并不受UV-C的影响。此外,复合处理诱导提高了梨果实几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的活性。Alvindia等[24]将Trichoderma harzianum DGA01和热水处理复合来防治香蕉冠腐病,显著降低了香蕉冠腐病发病率,并且香蕉的果实品质也明显高于杀菌剂浸泡处理组。

(1) 堆焊面机加工后表面无缺陷,渗透检测(PT)达到相关标准的4级要求。

图2为磨削后试件的PT探伤图片。

(3) 堆焊面表面硬度应在375HV30~500HV30,热影响区硬度应不大于350HV30,中间层硬度应不大于250HV30。

(4) 金相检测在试件120°均布的三个方向上分别进行。

荸荠是中国种植较多的一种水果,种植面积达到50 000 hm2以上,年产鲜果超过106 t,每年可产生2×105~3×105t的荸荠皮[1-2].这些荸荠皮若得不到充分利用,就会造成一定的资源浪费.荸荠皮中富含植物多糖,多糖是一种重要的生物活性成分,具有清除自由基、保护生物膜、延缓衰老等作用,还耳抗癌、减肥、降血糖、促进消化[3-8].提取荸荠皮中多糖可提高荸荠的应用价值和经济价值[9].因此本文选择荸荠皮为材料,研究如何高效的提取其中的多糖.

航道和港口建设更加生态环保。珠航局始终将生态环保理念和要求贯穿于航道规划、建设、管理、养护的全过程,实施生态航道建设示范工程,改善航道区域生态环境质量,完成西江航运干线南宁至贵港2000吨级等生态航道配套工程项目;加快绿色港口建设,开展珠江水系港口码头“未批先建”专项整治检查,推动港口水平运输机械“油改电”“油改气”,加快高效节能的港口装卸机械和运输装备、先进环保的港口工艺的推广应用,降低港口生产能耗和污染物排放水平;加强港口作业扬尘管理,完成主要港口大型煤炭、矿石堆场防风抑尘设施建设和设备配备工作。

图5是堆焊层截面的显微组织照片。由图5可以看出:母材区是晶粒较为粗大的奥氏体组织,堆焊层织是由先析出的钴基共晶树枝晶和枝晶间碳化物组成的,焊缝区晶粒细小,熔合区有一定宽度,组织较为复杂,这是由于基材的稀释和后续堆焊层的热影响导致的。

一楼的老爷爷坐在自家的阳台上,阳台前的一小块空地上,没有了以前的几坛花草。老爷爷的老伴儿是院子里人人都敬而远之的人物,也许她唯一可取的地方就是她侍弄的几坛花了。其中茶花开得尤其好,阳台前的一小块空地上整整齐齐地摆放了几坛,空旷的空地因此多了几分活力。

焊接粉末 Stellite No.6;

保护气体及流量  99.9%Ar, 1.0 m3/min;

通过对堆焊层表面光谱分析可知,堆焊层表面平均铁质量分数为9.68%,这表明稀释率很低,测试结果也说明在GH2132合金堆焊层表面铁含量满足相关技术文件要求。采用上述PTA堆焊工艺参数在高温合金GH2132表面堆焊Stellite No.6合金完全可以满足产品生产要求。

送粉气体及流量 99.9%Ar, 130 L/h;

(一)融合发展紧密度不够,未建立工作协调机制。文化与旅游融合发展是一个新课题,融合的目标、手段、重点任务等内容没有统一固定的发展模式,需在发展过程中边探索边提炼。但目前没有融合发展专门规划的引领,没有明确的目标和具体举措,没有建立推动融合发展的工作机制。同时,在文旅融合过程中,更多的是侧重于旅游景区、景点基础设施和宣传营销,忽略了旅游文化产品的策划、包装及推广。

如图1~图3的结果对比所示,本文所使用求解器的应力和位移结果与ABAQUS计算结果非常接近,该求解器可以很好的进行螺栓预紧力分析。同时,X、Y、Z三个方向上的位移结果误差按误差公式得到误差值,分别是4.86×10-6、4.16×10-6、3.34×10-6。由此可以看出,ATLAS计算结果与ABAQUS结果误差非常小。

等离子气体及流量 99.9%Ar, 145 L/h;

层间温度 ≤500 ℃;

钨极类型及直径 WCe-20, 4.0 mm;

送粉喷嘴尺寸 4.8 mm;

预热温度 ≥350 ℃;

焊后热处理 (700±10) ℃/16 h(炉冷)。

表3 端面环形槽PTA堆焊过程工艺参数

项目参数值层数1~3工艺PTA极性DC⁃ve焊接电流/A185焊接电压/V28送粉速率/(g·min-1)30焊接速率/(mm·min-1)150焊枪摆幅/(mm·min-1)18

3 试验分析

3.1 PT探伤

(2) 接触面堆焊层铁的质量分数应低于20%,滑动面堆焊层铁的质量分数应低于25%。

图2 端面环形槽PTA堆焊试件PT探伤照片

将堆焊试件在磨床上磨削至熔覆层一定厚度后进行PT探伤检验,没有发现裂纹和气孔等可记录缺陷。由于等离子弧能量集中,熔池温度高,焊材熔化充分,不需要复杂的前处理,没有人为因素的干扰,因此堆焊层质量比较稳定,很少出现裂纹和气孔缺陷[7]

3.2 宏观检验

经PT探伤后按图3对堆焊试件进行金相取样,三个试样编号分别为PTA04-M1、PTA04-M2和PTA04-M3。图4是三个试样的宏观金相照片,三个试样上堆焊层表面均未发现气孔、裂纹、夹渣、未熔合和未焊透等缺陷,焊接熔合良好。

码头所装卸的部分危险货物属于易燃或可燃物品,码头区存在发生火灾爆炸的危险。危险化学品泄漏、操作不当或是保护措施不当很容易引起火灾及爆炸。

图3 端面环形槽试件PTA堆焊取样图

图4 宏观金相照片

3.3 稀释率分析

在PTA堆焊过程中,局部温度较高,部分基体材料和焊层发生了互熔扩散,即通常所说的稀释作用。稀释率越大,焊层金属熔入基体越多,对焊层的性能影响也越大。通过测量磨削后钴基合金表面铁含量的多少可以评判稀释率的大小。根据对钴基合金堆焊层的相关技术要求,磨削后Stellite No.6合金堆焊层表面铁质量分数:接触面<20%,滑动面<25%。

“你和皮特打完后,就是我和德鲁对阵,但我输给他了。”他看着我说,“我挨了几拳,故意摔倒在地,再没爬起来,尽管我可以站起来的……但我想……我想,既然我已经打赢了威尔,即使输掉剩余所有场次,也不会垫底,这样我就不必伤害其他人了。”

喷枪至工件距离 10 mm;

3.4 显微组织

在Stellite No.6合金堆焊试件上取样,对堆焊层试样截断面进行粗磨→细磨→抛光→侵蚀后,然后利用Leica DMI3000M金相显微镜进行显微组织观察。

依据上述技术要求,结合以往生产经验,在试件上进行多次试堆焊后(无中间层),实际堆焊过程中,焊接工艺参数见表3,其他工艺参数如下:

图5 PTA堆焊Stellite No.6焊缝显微组织

3.5 显微硬度

对试件上所取三个试样的截面利用402MVD显微硬度计进行显微硬度测量,测试区域包括母材、热影响区和焊缝区,各区的测量结果已标记在各测量点处,见图6。从表4中各区域显微硬度测试结果可看出,PTA堆焊焊缝硬度符合相关工艺文件的技术要求。

图6 显微硬度测试图

表4 各区域显微硬度

试样号焊缝区热影响区母材规定值375HV30~500HV30350HV30-PTA04⁃M1415HV30~433HV30300HV30~331HV30312HV30~342HV30PTA04⁃M2390HV30~431HV30323HV30~333HV30315HV30~339HV30PTA04⁃M3394HV30~427HV30312HV30~335HV30308HV30~332HV30

4 结语

通过选择合理的焊接工艺参数,利用PTA堆焊工艺在高温合金GH2132表面环形槽处堆焊了钴基合金耐磨层。通过对堆焊试件的堆焊层进行渗透检测、宏观检验、稀释率分析、显微组织观察和显微硬度测试,结果显示各项性能均满足相关技术文件的要求。这说明采用的堆焊工艺参数合理,可直接将该工艺用于相关行业关键零部件的生产。

4.3 PDCA管理提高了护理人员的自身素质 将PDCA循环运用于颅脑损伤患者的健康教育以来,患者及家属对我科护士无论在业务知识上还是在服务态度上都给予了肯定的评价,患者的满意度和护理质量不断得到提高,也使我们感受到自身的工作价值。在为患者进行健康教育的同时,促使我们不断学习,拓宽自己的知识面,加强护患沟通交流,使患者对我们产生了信任感,我们也增加了对患者的同情心和爱心,对提升护患关系起到了积极的作用。

推荐理由:从法律的视角考察机器人,关键是主体性与归责方式。但人工智能的本质在于数据处理系统的输入与输出之间的关系,在于现实空间与虚拟空间的反馈机制。因此,机器人技术的法律属性和法律行为必须在互联互通的网络中界定。本书精选了三部具有代表性的国外专著,《机器人是人吗?》《谁为机器人的行为负责?》《人工智能与法律的对话》,分别从不同的角度解说了人工智能网络时代的法律新问题,是通往学科交叉研究前沿的好向导。

参考文献

[1] 杜正兴, 贾坤荣, 岳珠峰. GH2132材料对接焊接头不同温度疲劳寿命试验研究[J]. 燃气涡轮试验与研究, 2006, 19(2): 39-42.

[2] 裴丙红, 张红斌, 刘勤学, 等. 时效温度对高钛GH2132合金性能影响的研究[J]. 特钢技术, 2006, 11(1): 1-5.

[3] 裴丙红, 刘勤学, 何云华. GH2132合金电渣重熔渣系的研究[J]. 钢铁研究学报, 2003, 15(增刊1): 442-446.

[4] 《中国航空材料手册》编写委员会. 中国航空材料手册 第2卷 变形高温合金 铸造高温合金[M]. 2版. 北京: 中国标准出版社, 2001: 8.

[5] 斯松华, 何宜柱. 等离子堆焊合金层组织及腐蚀磨损性能[J]. 焊接学报, 2002, 23(2): 40-42.

[6] 李延葆, 郭宝超, 金伟芳. 堆内构件钴基合金堆焊工艺研究[J]. 动力工程学报, 2016, 36(3): 247-251.

[7] 杨再江, 李玉玺, 颜伟, 等. Ni基Cr3C2、WC增强等离子堆焊焊层的耐磨性能[J]. 粉末冶金处理科学与工程, 2015, 20(6): 922-927.

陈道凤,任晓,钟成山
《发电设备》 2018年第02期
《发电设备》2018年第02期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号