高鉻鑄鋼表面激光熔覆復合涂層組織與性能研究.pdf

1、電站鍋爐高鉻鑄鋼燃燒器工作在高溫環(huán)境中，受到高速煤粉氣流的沖蝕，噴嘴沖蝕磨損嚴重，嚴重影響鍋爐運行安全。噴嘴失效形式主要為嚴重磨損和變形，其原因是高速煤粉氣流中含有高硬度顆粒所致。掃描電鏡分析，材料的磨損以犁溝式切削磨損為主，以剝落式彈塑性壓痕破裂沖蝕磨損為輔，磨損是失效主導因素。沖蝕磨損的物理模型為噴嘴材料產(chǎn)生變形的“沖蝕破壞氧化膜類型”或沖擊能量足以除去氧化皮的直接“沖蝕金屬類型”。目前，研究重點一直是改變燃燒器噴嘴材料，提高整體耐

2、磨性。但是，由于燃燒器工作環(huán)境惡劣，強化效果不明顯。 采用激光表面改性技術，利用激光熔凝與激光熔覆復合，金屬基體與金屬間化合物復合，在高鉻鑄鋼表面制備耐熱、耐磨涂層。研究了激光熔凝和激光熔覆對高鉻鑄鋼組織和性能的影響規(guī)律。通過試驗研究制定了激光表面改性工藝，確定了耐高溫、耐磨損復合涂層材料，制備了適合于鍋爐噴嘴工礦條件的涂層，提高鍋爐噴嘴的耐高溫、耐磨損性能，從而提高鍋爐噴嘴的使用壽命。 高鉻鑄鋼激光熔凝后組織由原來粗大

3、的奧氏體組織變得細化，熔凝區(qū)存在奧氏體和碳化物兩類枝晶結構，微觀組織是由細小的胞狀晶、枝狀晶和碳化物構成。高鉻鑄鋼激光熔凝時，在掃描速度和激光功率適當時，熔凝層奧氏體晶粒細化，組織硬度增加，耐磨性提高，并且超細晶區(qū)的耐磨性能最好。試驗表明利用激光熔凝技術來改善高鉻鑄鋼表面的組織及硬度，提高高溫耐磨性是可行的。 研究了激光熔覆NiAl復合涂層的顯微組織結構和成分分布的變化、激光表面強化處理對高鉻鑄鋼的高溫沖蝕磨損性能的影響，獲得提