汽輪機(jī)葉片鋼高能微弧沉積316L不銹鋼的組織結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、電廠汽輪機(jī)葉片工作在高溫、高壓、高速、腐蝕的環(huán)境中，動(dòng)葉片易發(fā)生水蝕，從而影響汽輪機(jī)的安全性和效率。增加防護(hù)層和及時(shí)修復(fù)葉片對(duì)保證生產(chǎn)和設(shè)備的安全具有重要的意義。 高能微弧沉積技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、熱影響區(qū)小、成本低、沉積后不需熱處理的優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)汽輪機(jī)葉片材料2Cr13鋼上沉積316L不銹鋼后的沉積層的組織結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了深入的研究。開展的主要工作和研究結(jié)果如下： 1、本文以功率、頻率和電壓三者為因素，分別取三個(gè)水平，進(jìn)行

2、了正交實(shí)驗(yàn)；分別以沉積層的顯微硬度、孔隙率、耐腐蝕性能、綜合性能為指標(biāo)，進(jìn)行正交分析和方差分析，得出了優(yōu)化的工藝參數(shù)。其中當(dāng)氬氣流量8L／min，電極移動(dòng)速度1cm2／min，主機(jī)輸出功率945W，頻率70Hz，電壓46V時(shí)，沉積層的綜合性能最佳。 2、通過金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、能譜分析(EDS)等手段，分別研究了沉積層及其與基材的界面的組織、結(jié)構(gòu)、成分?；闹饕邱R氏體相，而沉積層

3、主要是奧氏體相，并含少量的馬氏體相。沉積層與基材的界面結(jié)合界面無氣孔、裂紋和疏松等缺陷，結(jié)合致密，過渡均勻，Cr、Fe、Ni、Mo元素都發(fā)生了擴(kuò)散，沉積層與基體為冶金結(jié)合。 3、通過對(duì)沉積層顯微硬度的測(cè)試表明采用優(yōu)化的參數(shù)得到的沉積層硬度值為基體的1.4倍?？拷练e層的基體硬度呈現(xiàn)梯度變化的趨勢(shì)，這是由于該部分產(chǎn)生了加工硬化，以及界面附近的基體受到熱影響，晶粒細(xì)化，還有沉積層與界面附近的基體為冶金結(jié)合。 4、對(duì)沉積層和基

4、材的磨損性能進(jìn)行了研究，用SEM、EDS等手段分析了磨面和磨屑的形貌及成份，結(jié)果表明沉積層的耐磨損性能優(yōu)于基材。磨損過程中基材一直失重，磨損形式主要為磨粒磨損。而沉積層先失重，再增重，然后又失重，失重過程中磨損形式主要為粘著磨損，增重過程中發(fā)生了氧化反應(yīng)和材料轉(zhuǎn)移。 5、對(duì)沉積層與基材在FeCl3+HCl+H2O溶液腐蝕24小時(shí)的腐蝕性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明表面沉積層的耐腐蝕性能優(yōu)于基材?；牡闹饕g類型為晶界腐蝕，沉積層的腐