液壓支架活塞桿表面防護層的制備與組織性能研究.pdf

1、活塞桿是液壓設備中的易損件,在使用過程中易出現(xiàn)磨損、腐蝕、變形等現(xiàn)象導致液壓系統(tǒng)失效,延誤生產進度。因此在活塞桿表面制備有防護層,目前國內主要采用電鍍硬鉻及復合鍍鉻、堆焊工藝制備和修復活塞桿表面防護層?；鹧鎳娡考痈袘厝奂夹g及等離子熔覆技術兩種工藝均可在活塞桿表面制備高硬度抗磨耐蝕防護層的能力,且在成本、環(huán)境保護、適用性、規(guī)模應用等方面具有較強優(yōu)勢,但是有關這兩種工藝在制備及修復液壓支架立柱活塞桿方面的研究及分析不多。
　　 本

2、文首先使用商業(yè)霧化粉末Fe90分別優(yōu)化得到了火焰噴涂加感應重熔技術、等離子熔覆技術的最佳工藝參數(shù),并在上述條件下,從成形性、防護層組織、結合強度、孔隙率、對合金粉末的要求及耐磨性能等方面分別對兩種工藝的優(yōu)劣進行了對比分析。另外,還結合液壓支架立柱活塞桿的實際工作狀況,設計并制備了耐磨耐蝕、抗形變的Fe基合金粉末防護層,并使用硬度計、金相顯微鏡、SEM、EDAX及XRD等檢測手段分析所得防護層的力學性能和顯微組織。
　　 在火焰噴

3、涂加感應重熔技術中,當氧-乙炔流量比例為1.0、送粉量為97.7g/min、預熱時間為40s、噴涂時間為3min、工件表面線速度為12.7m/min、重熔電源功率為60kW、頻率為20kHz、感應線圈移動速率為4mm/min、試樣表面溫度為1100～1170℃時,能得到涂層沉積速率最大、粉末散失率最小、涂層與基材結合強度較佳的Fe90合金防護層。該防護層成形良好,與基材呈微冶金結合;硬度達到50～55HRC,內部組織致密,由HV849.

4、5的奧氏體和HV948.4的針狀共晶組成,層內存在少量孔隙;而使用最佳工藝參數(shù)得到的機械混合粉末Fe基合金防護層,則孔隙率高,力學性能較差。
　　 在等離子熔覆技術中,經實驗得到的最佳工藝參數(shù):噴嘴到基材距離為12mm、搭接率(搭接寬度)25％、熔覆電流為300A、熔覆速率為312mm/min、送粉量為50～55g/min。在上述參數(shù)得到的等離子熔覆Fe90合金防護層,成形良好,組織致密,且與基材呈完全冶金結合。熔覆層由大量枝晶

5、組成;搭接區(qū)存在二次熱致重結晶現(xiàn)象;熱影響組織由片狀珠光體、魏氏體區(qū)和再結晶區(qū)組成。
　　 結合液壓支架立柱活塞桿表面防護層性能要求,通過正交實驗得到適用于等離子熔覆技術的鐵基合金粉末最佳配方:C4.5Cr23Ni6BSi4.5MnRE。經熔覆后的防護層,其組織主要由(Fe,Cr7)C3、(Fe,cr)23C6硬質相和(Fe,Cr)-γ固溶體基體組成。磨損實驗和腐蝕實驗發(fā)現(xiàn),該配方防護層耐磨耐蝕性能均優(yōu)于Fe90等離子熔覆合金層