304不銹鋼TIG熔覆雙相不銹鋼和Co合金涂層的耐空蝕性能研究.pdf

1、空泡腐蝕是由于液體內(nèi)部的壓力起伏，引起液體蒸汽以及溶于液體中的氣體的形核、生長(zhǎng)以及潰滅的空化過(guò)程所造成的材料損害。長(zhǎng)期以來(lái)，它嚴(yán)重影響了船用螺旋槳、水輪機(jī)葉片等過(guò)流部件的性能和使用壽命。為降低空泡腐蝕對(duì)機(jī)械構(gòu)件帶來(lái)的危害，國(guó)內(nèi)外學(xué)者和科研人員開發(fā)出多種耐空泡腐蝕合金，包括鈷基合金和銅基形狀記憶合金等。但這些合金成本昂貴，難以推廣，為達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益，通過(guò)學(xué)習(xí)研究國(guó)內(nèi)外相關(guān)試驗(yàn)成果，本文采用TIG（鎢極氬弧焊）焊接工藝，在304不銹鋼基

2、體表面堆焊了兩種耐空蝕合金，以分別研究它們的耐空蝕性能。
　　 試驗(yàn)采用TIG焊接方法在304不銹鋼表面分別堆焊了Cr-Ni-Mo奧氏體鐵素體不銹鋼和新型Co合金，并對(duì)部分堆焊后的Co合金再進(jìn)行TIG表面重熔。本文利用超聲振動(dòng)空蝕試驗(yàn)裝置在實(shí)驗(yàn)室條件下采用失重法、粗糙度法等測(cè)試方法，以及光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)和顯微硬度等表面分析方法，深入系統(tǒng)的研究了TIG熔覆Cr-Ni-Mo奧氏體鐵素

3、體不銹鋼及新型Co合金兩種耐空蝕合金堆焊層在自來(lái)水中的空蝕損傷過(guò)程和機(jī)理。并且分析了TIG表面重熔Co合金對(duì)耐空蝕性能的影響。
　　 研究結(jié)果表明，Cr-Ni-Mo奧氏體鐵素體不銹鋼在TIG堆焊時(shí)，由于受到散熱慢的影響，堆焊層表層形成了晶粒粗大的樹枝晶，并且在堆焊層中沒(méi)有了第二相奧氏體對(duì)裂紋的機(jī)械屏障作用，加速了空蝕過(guò)程，其堆焊層空蝕失重量是Cr-Ni-Mo奧氏體鐵素體不銹鋼的2倍，Cr-Ni-Mo奧氏體鐵素體不銹鋼在TIG堆焊

4、后的耐空蝕性能大大降低。新型Co合金的TIG堆焊層和堆焊后的TIG表面重熔層，都形成了以硼化物和Co的金屬間化合物為骨架的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且經(jīng)TIG表面重熔后，重熔層的彌散強(qiáng)化作用效果更好，提高了重熔層的力學(xué)性能。在空蝕過(guò)程中，空泡潰滅產(chǎn)生的持續(xù)脈沖誘發(fā)了Co合金的TIG堆焊層和重熔層的馬氏體相變，馬氏體片層的扭曲斷裂有效地吸收了空泡潰滅的沖擊能量。試驗(yàn)表明，Co合金的TIG堆焊層和TIG表面重熔層都具有優(yōu)良的耐空蝕性能，且TIG重熔層耐空