納米結構WC-12Co金屬陶瓷涂層制備工藝及抗汽蝕機理的研究.pdf

1、水輪機是一種把水流的機械能轉變?yōu)樾D機械能的動力機械，它一般是以水流為動力帶動發(fā)電機工作，從而把能量遠距離輸送出去。水輪機的失效形式一般為主要過流部件的汽蝕造成的掉邊、掉塊、穿孔、開裂等，同時加之水流中的沙粒的沖蝕，從而加速水輪機葉片的磨損，進而導致出力效率降低甚至停機。在能源越來越受到重視的今天，水輪機抗汽蝕研究已受到各國科研人員的廣泛關注。 本文在綜合國內(nèi)外關于水輪機汽蝕、納米材料相關領域的研究文獻的基礎上，以汽蝕機理為依據(jù)

2、，結合納米材料神奇的性能優(yōu)勢，采用HVOF噴涂工藝，選取了100mm和200mm兩種不同長度的槍管以及四種噴距制備八種納米結構WC—Co金屬陶瓷涂層，進行了涂層的微觀組織結構分析和硬度測試試驗，并選取其中的五種涂層進行了抗汽蝕性能試驗，對涂層的抗汽蝕機理進行了探討。 第1章為引言。闡明了課題提出的背景和研究的意義，詳細介紹了水輪機過流部件存在的問題，對水輪機過流部件中汽蝕破壞的機理做了大體的歸納和總結，并概述了目前國內(nèi)外對該問題

3、的解決方法及其優(yōu)缺點，提出了課題研究的方向及工作內(nèi)容。 第2章詳細介紹了WC、Co以及WC-Co復合粉末的特性，納米結構WC-12Co粉末和涂層的制備工藝，并考慮解決WC脫碳的問題，采用不同工藝參數(shù)制備出了涂層。 第3章采用SEM及XRD對八種涂層的顯微結構及相進行了分析，并測量了涂層的顯微硬度，結果顯示，HVOF噴涂中槍管的長度對納米結構WC-12Co涂層性能產(chǎn)生顯著影響，雖然槍管的增長使涂層中WC的脫碳更為嚴重，但涂

4、層的顯微硬度卻增高。 第4章采用超聲波振動汽蝕試驗機，對幾種涂層的抗汽蝕性能進行了檢測，結果表明：HVOF噴涂中槍管的長度對納米結構WC-12Co涂層的抗汽蝕性能有著顯著影響，隨著槍管的增長，抗汽蝕性能也明顯提高；同時噴涂距離對納米結構WC-12Co涂層的抗汽蝕性能也有著一定的影響，選擇合適的噴距有利于增強涂層的抗汽蝕性能。研究表明，應用HVOF可以制備出含有納米結構的WC-12Co金屬陶瓷涂層，通過優(yōu)化噴涂參數(shù)，可以有效抑制W