选择常规低碳高铬铁基熔覆粉末为原始材料,利用激光熔覆技术制备了不同Mo加入量的铁基熔覆层,分析了金属Mo对熔覆层组织和服役行为的影响。结果表明随着Mo元素的加入,马氏体不锈钢熔覆层逐渐出现残余奥氏体和M23(C,B)6相。同时,熔覆层发生胞状晶-柱状晶-等轴晶的组织转变。此外,随着Mo含量的增加,马氏体不锈钢熔覆层的自腐蚀电位、自腐蚀电流和阻抗均呈现先升高后降低的变化,熔覆层的耐蚀性呈现先增加后降低的改变;同时,熔覆层硬度逐渐降低,且腐蚀介质下熔覆层的润滑与耐磨性均出现了不同程度的恶化。提高马氏体不锈钢熔覆层的Mo含量虽造成熔覆层耐磨性稍有降低,但明显改善了材料的耐蚀性,可以满足苛刻的煤矿液压支架防护要求。

煤矿设备因长期处于高湿、高风速和酸碱浸蚀等恶劣的环境中,受到的腐蚀损害十分严重。目前,关于煤矿典型环境腐蚀性的实地研究还比较少,相关的技术指导和参考数据较稀缺,制约了煤矿设备耐蚀材料与防护技术的开发。以鄂尔多斯煤田3个煤矿为例,分别检测了与矿井空气、水、乳化液和煤炭样品的环境腐蚀性有关的参数。检测结果表明:矿井空气环境的腐蚀评级与SO_(2)密切相关,3个煤矿的煤矿装备材料与防护技术的研发应充分考虑矿井空气环境中SO_(2)的含量;3个煤矿的顶板水样品的腐蚀程度均为弱腐蚀,而乳化液的为中腐蚀。提高乳化液配制水标准,有助于减轻液压支架油缸的腐蚀损害;3个煤矿的煤炭的腐蚀程度评级均为4级。另外,在液压支架用液压油缸表面分别制备不同的外壁激光熔覆层和内壁熔铜层,并将镀层样品分别在乳化液、煤泥和中性盐雾腐...

针对液压油缸内壁表面强化问题,利用激光熔覆技术和电弧熔覆技术分别制备了液压油缸内壁激光熔覆层和内壁熔铜层。结果表明:激光熔覆层主要由奥氏体相组成;而内壁熔铜层主要由α-Cu基体、球状γ相以及枝晶态κ相组成,且出现了元素偏析现象;其次,激光熔覆层的硬度显著高于内壁熔覆层;耐蚀性分析表明,相比内壁熔铜层,激光熔覆层具有更为优异的耐蚀性,尤其盐雾腐蚀下性能差异明显,在于内壁熔铜层出现了疏松的Cu_(2)O和Cu_(2)(OH)_(3)Cl,有望为液压油缸内壁强化与性能提升提供技术支持。

针对液压油缸内壁镀铜层存在结合力及耐蚀性不足的问题,内壁电弧熔铜技术逐渐应用于油缸再制造。选择铝、镍青铜焊丝为原料,选择调质27SiMn钢为基体,通过电弧熔覆技术在液压油缸内壁制备了内壁熔铜层。结果表明,合金元素对铝青铜耐蚀性有明显改善。此外,在干摩擦及乳化液工况下,有一定合金元素的内壁铜层同样表现出优异的抗摩擦磨损性能,可为液压油缸内壁熔铜的性能提升提供技术支持。