高頻感應(yīng)熔覆制備耐蝕耐磨涂層研究.pdf

1、為了解決抽油桿的腐蝕磨損問題，延長其使用壽命，使用高頻感應(yīng)加熱技術(shù)對抽油桿調(diào)質(zhì)處理時在其表面冷涂覆耐蝕耐磨覆層使之與抽油桿形成冶金結(jié)合，由于熔覆過程難以控制，表面涂層容易流淌，成型較差，基于此本文運用有限元軟件ANSYS對不同工藝的高頻感應(yīng)熔覆溫度場進行數(shù)值模擬，得到感應(yīng)重熔時涂層和基體表面之間感應(yīng)磁場和溫度場的分布圖；分析了感應(yīng)重熔工藝參數(shù)對模擬結(jié)果的影響，找到了較好的工藝參數(shù)；最后以數(shù)值模擬的結(jié)果為參考進行試驗研究，將模擬得到的工藝

2、參數(shù)運用到試驗中。試驗中，采用鎳基合金中加入3％，6％，9％的稀土鑭氧化物以改善冷涂法制備涂層的表面成型困難和孔隙率高等問題，并結(jié)合高頻感應(yīng)加熱與超音速火焰噴涂技術(shù)在抽油桿表面用鋼制備涂層，利用OP、XRD、SEM、EPMA手段分別對上述兩種方法制備的涂層組織、基體和涂層結(jié)合處的亞結(jié)構(gòu)與電化學腐蝕、沖蝕磨損性能測試與研究。 結(jié)果表明，感應(yīng)加熱瞬間在基體表面和涂層近表面分別有電磁密度、功率密度較高的區(qū)域，在感應(yīng)加熱頻率為150KH

3、z時，工作電流為1400A，處理時間為14S時，獲得NiCrBSi熔覆涂層質(zhì)量最高，當在鎳基涂層加入6％的稀土鑭氧化物，涂層的耐蝕和耐沖蝕磨損性能最好，陽極腐蝕電流為16.34μA/c㎡，在90°角沖蝕90min后涂層失重僅為2.11 mg/m㎡，在熔覆過程中涂層元素與基體元素在高溫下發(fā)生擴散，并在界面處形成白亮帶，界面的主要成分Ni、Fe固溶體、鐵的碳、硼化物；超音速火焰噴涂層經(jīng)感應(yīng)重熔后，涂層與基體形成冶金結(jié)合，消除了涂層中的層狀結(jié)