《电焊机》杂志2024年第11期特别专题
序言
PREFACE
专题主编 | 赵军军
浙江巴顿焊接技术研究院先进焊接工程应用中心副主任，博士，硕导，中国机械工程学会表面工程分会委员，中国机械工程学会焊接分会堆焊及表面工程专业方向副主任兼秘书长。先后任职于装甲兵工程学院、山东京泰机械装备再制造有限公司等单位，长期从事堆焊、表面工程和再制造工程等专业方向的教学科研和生产实践工作。主持并参与国家自然科学基金、科技部重点专项、国防预研等项目十多项;获军队科技进步二等奖1项，3等奖2项；授权发明专利2项，参与编写2部专著和1部教材，发表论文百余篇。
浙江巴顿焊接技术研究院介绍
浙江巴顿焊接技术研究院是由浙江金蛋科技有限公司、乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所、杭州市萧山区人民政府三方于 2020年年初共建的民营非企业机构。研究院是乌克兰巴顿焊接研究所在中国合作范围最广、合作层次最高的海外分支机构，乌克兰巴顿所向本单位开放其全部的科研能力和人才体系。研究院重点围绕航空航天、能源动力等高端装备制造领域，充分挖掘乌克兰巴顿焊接研究所的技术优势，通过引进乌克兰巴顿焊接研究所的先进技术、领军型人才团队及其他国内外技术带头人，建设具有国际视野的前沿材料加工、焊接与表面工程技术的研发机构和技术示范平台，从事关键与共性技术创新、技术推广、人才培育、成果产业化工作，促进创新链、产业链、资金链融合，进一步提高工业企业的科技生产潜力和技术水平，助力我国在高端装备制造领域实现自主创新研发。
研究院现有中乌双方技术人员30余名，包括3名院士和多名教授。引进乌克兰巴顿所先进焊接和表面工程设备9台套，具备47项先进技术成果转化能力。拥有焊接与表面工程相关的基础检测分析设备30余台，建成一个省级工程研究中心，承担多项省部级科研项目的研究，被浙江省科技厅认定为“2021年度省级国际联合实验室”。
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本期论文速递（四）
我们将18篇优秀专题论文（分六期）全部推送给大家，欢迎大家自行获取阅读。
THESIS
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ONE
摘要
针对重型70Cr3Mo锻件支承辊在服役过程中出现的辊面剥落和掉块问题，从堆焊材料选择、堆焊工艺优化和工艺装备设计三个方面进行了综合研究。首先，通过断口宏观形貌分析、理化分析和金相分析等方法，确定了辊面剥落的主要原因是疲劳裂纹扩展导致分层。其次，根据70Cr3Mo钢的焊接性和高温性能，确定了预热温度、升温速度、中间热处理和最终热处理等关键工艺参数，并选择SW型号的超低碳Cr-Ni-Mo-V型马氏体合金钢材料进行堆焊。最后，设计了多功能保温罩和四枪堆焊装置，确保了大厚度埋弧堆焊工艺的实施。研究结果表明，该工艺能有效恢复支承辊尺寸，提升其强度、硬度和冲击性能，使修复后的支承辊使用寿命达到甚至超过新辊。该研究成果成功应用于154吨重型支承辊的堆焊修复，实现了废旧支承辊的再制造。
关键词
70Cr3Mo锻件；支承辊；辊面剥落；堆焊工艺；再制造
结 论
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TWO
摘 要
针对等离子喷涂工艺过程中因其复杂性和多变性导致的喷涂粉末动态行为难以直接观测的问题，本文利用Ansys软件构建了大气等离子喷涂工艺的有限元模型。模拟计算了喷涂粉末颗粒的温度场和速度场，并深入分析了喷涂距离对粉末颗粒温度和速度的影响。通过对比试验监测数据与有限元模拟结果，验证了模型的准确性。研究结果表明，最佳喷涂距离为90mm，此时喷涂粉末颗粒的温度和速度均达到了峰值。以上研究为YSZ涂层在大气等离子喷涂工艺中的参数优化及涂层性能提升提供了理论依据与实践参考。
关键词
大气等离子喷涂；数值模拟；喷涂距离；工艺优化
THESIS
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THREE
摘 要
为研究高频聚能爆炸喷涂技术在制备WC-12Co耐磨涂层方面的应用，并优化喷涂工艺参数，以获得低孔隙率、高结合强度的涂层。采用高频聚能爆炸喷涂设备在Q235钢基材上制备WC-12Co涂层，并通过正交试验研究氧燃比、填枪比和送粉速度等工艺参数对涂层孔隙率和显微硬度的影响。正交试验结果表明，氧燃比对涂层孔隙率和显微硬度的影响最为显著，其次是送粉速度，填枪比的影响最小。最佳工艺参数为氧燃比5.1，填枪比0.6，送粉速度18.6g/min，在该工艺条件下制备的涂层孔隙率仅为0.24%，显微硬度达到887HV0.3。涂层结合强度测试结果显示，结合强度超过76.3MPa，远高于普通爆炸喷涂技术制备的涂层。高频聚能爆炸喷涂技术制备的WC-12Co涂层具有低孔隙率、高结合强度、高硬度和优异的综合性能，具有广阔的工程应用价值。
关键词
高频聚能爆炸喷涂；WC-12Co涂层；工艺参数；结合强度；孔隙率
结 论
（1）在燃料气体流量固定的条件下，各工艺参数对涂层孔隙率和涂层硬度的影响是一致的，影响程度由大到小分别为：氧燃比、送粉速度、填枪比。
（2）通过正交试验，获得的最佳工艺参数为氧燃比5.1，送粉速度18.6g/min，填枪比0.6。该参数下制备的涂层孔隙率仅为0.24%，显微硬度887HV0.3。
（3）最佳工艺参数制备的WC-12Co涂层结合强度超过76.3MPa，超过了E7胶的粘接强度上限，表明涂层与基材的结合强度良好。
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END
来源：《电焊机》杂志2024年第11期
