再熱雙閥組閥桿面Ni60-MoS2-石墨層激光熔覆及沖擊復(fù)合工藝研究.pdf

1、隨著全球環(huán)境的日益惡化，核電作為清潔能源得到了大力的推廣與運(yùn)用。核電的使用離不開核電站的可靠運(yùn)行。低壓汽輪機(jī)的關(guān)鍵閥門——再熱雙閥組的可靠性保障著核電輸出的穩(wěn)定性。而閥桿質(zhì)量的好壞直接影響再熱雙閥組的使用壽命。目前，國產(chǎn)化再熱雙閥組閥桿不能滿足60年使用壽命的新要求，因此研究其閥桿面改性技術(shù)對(duì)延長核閥使用壽命和促進(jìn)我國核電技術(shù)發(fā)展具有重要的意義。
　　本文針對(duì)核電站用國產(chǎn)化再熱雙閥組閥桿摩擦表面不能滿足長壽命與高穩(wěn)定性要求的問題，

2、提出閥桿表面激光復(fù)合工藝，開展了激光強(qiáng)化Ni60/MoS2/石墨耐磨自潤滑涂層的試驗(yàn)研究，研究的主要內(nèi)容如下:
　　首先，設(shè)計(jì)了熔覆粉末的配比方案并制備了激光熔覆自潤滑涂層。根據(jù)粉末材料的屬性和選擇依據(jù)，結(jié)合閥桿的服役條件，配制出了五種Ni60/MoS2/石墨自潤滑熔覆粉末，采用激光熔覆技術(shù)在304不銹鋼表面制備了自潤滑涂層。分析了熔覆層組織和物相成因，探討了激光功率、粉末成分對(duì)熔覆層硬度的影響。研究表明:熔覆層冶金結(jié)合良好，組織

3、層次分明;在E3熔覆層中發(fā)現(xiàn)了元素的偏聚現(xiàn)象;隨著激光功率的增加，熔覆層硬度的波動(dòng)幅度逐漸減小;E3熔覆層最厚，約2.4mm，C2熔覆層的平均硬度最高，為990HV0.3。
　　其次，開展了熔覆層摩擦磨損試驗(yàn)研究。分析了粉末配比和激光功率對(duì)熔覆層摩擦磨損性能的影響，進(jìn)行了熔覆層的磨損機(jī)理研究。結(jié)果表明:熔覆層的耐磨性能明顯好于基體;添加潤滑相熔覆層（B類除外）的耐磨性能優(yōu)于純Ni60熔覆層。硬度值波動(dòng)幅度大比硬度值低而穩(wěn)的熔覆層更

4、容易磨損;當(dāng)石墨和MoS2潤滑劑共同作用時(shí)，熔覆層具有平穩(wěn)的摩擦系數(shù);潤滑劑能有效的改善熔覆層的磨損方式，兩種潤滑劑共同作用的效果比單一潤滑劑好。
　　最后，探討了激光沖擊強(qiáng)化對(duì)自潤滑熔覆層性能的影響。采用激光沖擊強(qiáng)化熔覆層，分析了沖擊前后熔覆層的殘余應(yīng)力、硬度及摩擦磨損性能。結(jié)果表明:激光沖擊能明顯提高熔覆層表層的硬度，但對(duì)熔覆層的摩擦系數(shù)影響不大;熔覆層經(jīng)激光沖擊后，磨痕表面的疲勞磨損和裂紋得到很好的抑制，有效的改善了熔覆層的