【摘 要】
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铜是工业中非常重要的一种金属。在冶金工业许多环节中,铜都是关键部件。连续铸造的心脏…结晶器就是采用铜合金制造,但由于铜基的耐磨性很差,大大影响了结晶器的使用寿命。
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铜是工业中非常重要的一种金属。在冶金工业许多环节中,铜都是关键部件。连续铸造的心脏…结晶器就是采用铜合金制造,但由于铜基的耐磨性很差,大大影响了结晶器的使用寿命。为了能够延长结晶器的使用寿命,本文受济南钢厂的委托,在无氧铜表面制备合金涂层,技术要求涂层与基体有一定的结合强度,表面平整无裂纹,有很高的耐磨性。为了达到上述要求,本文做了以下儿方面的研究工作:(1)建立激光加热温度场的数学模型。采用ANSYS有限元分析软件模拟铜基表面温度场分布情况。结果显示,由于铜的高导热性,熔覆层和铜基不能形成冶金结合。(2)本文采用等离子热喷涂的方法,将镍基合金粉末预置在铜基表面,使其有50～70MPa的结合强度。然后对其采用多种激光熔覆处理工艺,以增强表面耐磨性。(3)实验结果显示,经等离子热喷涂和激光熔覆后的铜基表面,耐磨性显著增强。铜基和熔覆层没有冶金结合,但却紧密粘结在一起。且表面平整无裂纹,符合设计要求。对连铸结晶器采用激光熔覆处理,可以大大提高其表面的硬度和耐磨性,从而解决铜耐磨性不强的缺点,延长结晶器的使用寿命。对铜基表面进行激光熔覆,在提高生产效率,降低成本,增加产量,降低原材料和能源的消耗方面均可产生十分重大的经济效益。
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