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万米深井钻机刹车盘表面激光熔覆组织与性能研究  
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【英文题名】 Study on the Microstructures and Properties of Laser Cladding on the Surface of Brake Disc for Myriameter Deep Drilling Rig
【作者】 陆萍萍;
【导师】 王勇;
【学位授予单位】 中国石油大学;
【学科专业名称】 材料科学与工程
【学位年度】 2010
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 中国石油大学
【网络出版投稿时间】 2010-12-14
【关键词】 刹车盘; 激光熔覆; 铁基合金; Cr_3C_2; 显微组织; 摩擦磨损; 高温氧化; 热疲劳;
【英文关键词】 Brake disc; Laser cladding; Iron-based alloy; Chromium carbide; Microstructures; Friction and Wear; High-temperature oxidation; Thermal-fatigue;
【中文摘要】 深井钻机盘式刹车处于强摩擦、高热负荷及较大制动力等极端工况下,导致刹车盘表面存在三种形式的失效形式:一是由于紧急制动造成刹车盘表面瞬间高温产生的高温氧化;二是由于重载制动造成刹车盘表面的磨损损坏;三是由于高频、重载的周期性制动产生的热应力造成的热疲劳裂纹。目前通常采用等离子喷涂技术和堆焊技术强化和修复刹车盘表面,但都存在着较大的局限性。 本文采用5kW横流CO_2激光器,在基体35CrMo钢表面分别制备了铁基合金涂层以及含有不同比例Cr_3C_2的铁基合金复合涂层。利用OM、SEM、XRD等手段分析了激光熔覆层的微观组织结构、相组成,观察了高温氧化及摩擦磨损试验后试样表面的形貌;采用EDS分析技术,系统分析了结合区和熔覆层各区域合金元素的含量,以及高温氧化试样表面氧化膜的元素组成;对熔覆层的硬度、摩擦磨损性能、热疲劳性能以及抗高温氧化性能进行了测试,并对高温性能强化机理及摩擦磨损机理进行了探讨。 试验结果表明,在预制粉末厚度为1mm,激光功率为3.5kW,扫描速度在150~300mm/min范围内,激光熔覆层组织均匀致密,实现了与基体良好的冶金结合,无裂纹、气孔等缺陷。铁...
【英文摘要】 Owing to suffering from drastic friction, high thermal load and large brake force, brake disc in drilling rig has three failure forms as following: high temperature oxidation, wear failure due to over-load brake and thermal fatigue crack. Thermal spraying and surfacing are often applied to strengthen or repair the surface of brake disc, which has great limitation. 5kW laser with CO2 flow transverse was used for cladding Fe-based alloy and Fe/Cr3C2 powder on 35CrMo steel surface. The microstruc...
【更新日期】 2011-01-19

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导师：王勇    导师单位：中国石油大学    学位授予单位：中国石油大学
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