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、生長以及潰滅的空化過程所造成的材料損害。長期以來，它嚴重影響了船用螺旋槳、水輪機葉片等過流部件的性能和使用壽命。為降低空泡腐蝕對機械構件帶來的危害，國內外學者和科研人員開發(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，為達到較好的經(jīng)濟效益，通過學習研究國內外相關試驗成果，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，并對部分堆焊后的Co合金再進行TIG表面重熔。本文利用超聲振動空蝕試驗裝置在實驗室條件下采用失重法、粗糙度法等測試方法，以及光學顯微鏡(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水中的空蝕損傷過程和機理。并且分析了TIG表面重熔Co合金對耐空蝕性能的影響。
　　 研究結果表明，Cr-Ni-Mo奧氏體鐵素體不銹鋼在TIG堆焊時，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，并且在堆焊層中沒有了第二相奧氏體對裂紋的機械屏障作用，加速了空蝕過程，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)狀結構，并且經(jīng)TIG表面重熔后，重熔層的彌散強化作用效果更好，提高了重熔層的力學性能。在空蝕過程中，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