載流摩擦磨損過程中材料磨損表面形貌與電弧相互作用關(guān)系的研究.pdf

1、載流摩擦磨損過程中，摩損表面形貌不斷發(fā)生變化，會影響電弧放電，而電弧反過來又會影響表面形貌，探究兩者的相互作用關(guān)系，以進(jìn)一步了解電弧行為與載流摩擦磨損性能的動態(tài)變化。為此，在 HST-100高速載流摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上以銅/鉻青銅為摩擦副進(jìn)行載流摩擦磨損試驗(yàn)。結(jié)合摩擦系數(shù)、磨損率的變化，探究電弧與載流摩擦磨損性能的關(guān)系；利用掃描電子顯微鏡(S EM)和能譜儀( EDS)對摩擦表面以及縱剖面進(jìn)行微觀觀察，分析磨損表面形貌的變化特點(diǎn)；利用三維形

2、貌儀測量磨損表面粗糙度，對表面形貌、電弧參數(shù)以及載流摩擦磨損性能參數(shù)進(jìn)行定量分析，探究表面粗糙度與電弧能量、載流摩擦質(zhì)量和載流摩擦磨損性能之間的相互作用關(guān)系。
　　研究結(jié)果表明，載流摩擦過程中，摩擦表面上有顯著的粘著磨損現(xiàn)象，并形成層片狀磨屑與棒狀磨屑。摩擦表層及次表層存在塑性變形區(qū)且隨著距離摩擦表面遠(yuǎn)近的不同，變形區(qū)形貌也不同。摩擦?xí)r間短的塑性變形區(qū)較窄且分層不明顯；隨著摩擦?xí)r間增加，塑性變形區(qū)變大且分層明顯；磨損后期，材料熔融

3、堆積嚴(yán)重，嚴(yán)重塑性變形區(qū)較大，而整體變形區(qū)有所減小。對于純銅材料而言，電弧侵蝕形式主要有熔融噴濺與熔融堆積。在載流摩擦過程中，純銅摩擦表面發(fā)生了氧化。
　　載流摩擦磨損過程中，不同磨損時期，表面粗糙度與電弧參數(shù)、載流質(zhì)量、載流摩擦磨損性能的變化不同，而且相互作用，相互影響。質(zhì)量磨損率呈“U”形變化，材料的磨損率與電弧的強(qiáng)度成正比例非線性關(guān)系。磨損初期，表面粗糙度較大，起弧頻率較高且多為大電弧，相應(yīng)的電弧能量也較高，質(zhì)量磨損率較大；