排氣門密封面等離子弧堆焊鐵基合金涂層的研究.pdf

1、排氣門是發(fā)動機的重要部件，由于它長期工作在高溫、承受沖擊載荷、環(huán)境氣氛腐蝕等惡劣的工況條件下，因此要求它具有優(yōu)良的高溫性能、耐磨損性能和耐腐蝕性能。為了提高發(fā)動機排氣門密封面的性能，目前國內(nèi)外在高品質(zhì)的排氣門密封錐面上大多進(jìn)行堆焊鈷基合金的強化處理，以滿足排氣門苛刻的工作條件要求。鈷基合金在熱穩(wěn)定性、耐磨性、耐蝕性等方面均有突出的優(yōu)勢，但價格昂貴，成本太高。本課題旨在研制一種適用于排氣門密封面強化的鐵基合金粉末材料，以降低排氣門的生產(chǎn)成

2、本。 本課題設(shè)計了適合于排氣門密封面強化的鐵基合金粉末(Fe38)的成分，采用霧化法制備該合金粉末；并研究了其物理特性和結(jié)構(gòu)；探討了等離子弧堆焊工藝參數(shù)對Fe38堆焊層質(zhì)量的影響，確定了最佳堆焊工藝參數(shù)；分析和測試了Fe38合金等離子堆焊層的微觀組織和結(jié)構(gòu)，耐高溫性能，摩擦磨損性能和耐腐蝕性能，并與鈷基合金涂層進(jìn)行了對比。最終通過臺架試驗?zāi)M了實際工況下涂層的耐磨性。 實驗結(jié)果表明，設(shè)計制備的Fe38合金粉末由γ固溶體和

3、(Cr，F(xiàn)e)7C3碳化物組成，粉末的尺寸均勻，結(jié)構(gòu)致密，成球性良好；該鐵基合金等離子堆焊層具有優(yōu)良的抗高溫氧化性、耐磨性和耐蝕性。當(dāng)工作溫度低于800℃時，該堆焊層可滿足工件的硬度要求。當(dāng)工作溫度高于800℃時，由于基體中第二相顆粒的析出和粗化使材料的硬度明顯降低。 與鈷基合金Co02相比，等離子弧堆焊鐵基合金Fe38在800℃以下使用時，其使用性能基本達(dá)到了Co02的水平，同時具有突出的經(jīng)濟(jì)性能。因此，該項研究為等離子堆焊強