煤矿环境下激光熔覆层失效分析_中国煤炭行业知识服务平台

煤矿环境下激光熔覆层失效分析

作者

张自强张丽苹任耀剑
单位

郑煤机智鼎液压有限公司郑州煤矿机械集团股份有限公司中国矿业大学
摘要

针对煤矿环境下油缸激光熔覆层腐蚀失效问题，分析井下用水、煤粉浸泡液水、煤质等矿井环境，用金相显微镜研究熔覆层的微观组织，使用SEM图像、EDS能谱、XPS等手段研究熔覆层腐蚀状态及化学元素，探讨了熔覆层在煤矿环境下的腐蚀机理。结果显示，熔覆层和基体冶金结合良好，内部未发现缺陷；组织呈树枝状结晶和椭圆、颗粒形状分布，越靠近基体，枝晶越细小；腐蚀坑深度50～150μm,可达熔覆层厚度的1/4,大小深浅不一；熔覆层化学成分均匀，元素含量满足设计要求，不存在明显的元素偏析；EDS能谱、XPS等测试结果显示腐蚀从熔覆层枝晶间的贫铬区开始，S、Cl等元素参与了腐蚀过程；含有S、Cl等腐蚀介质的煤粉与熔覆层间的点蚀、接触腐蚀等导致熔覆层失效。研究为煤矿环境下油缸的表面处理工艺设计提供了参考。
关键词

煤矿环境煤粉油缸马氏体激光熔覆层腐蚀机理
基金项目(Foundation)

河南省重大科技专项(221100220200)；
文章目录

1 试验
1.1 试验材料
1.2 熔覆层化学成分及熔覆参数
1.3 煤灰水分析
1.4 煤粉分析
1.5 形貌、物相结构和硬度测试
2 结果与讨论
2.1 腐蚀环境分析
2.2 熔覆层宏观形貌分析
2.3 熔覆层SEM及能谱分析
2.3.1 熔覆层截面能谱分析
2.3.2 熔覆层截面SEM分析
2.4 腐蚀产物分析
2.4.1 熔覆层表面腐蚀部位EDS能谱表征
2.4.2 腐蚀产物EDS能谱分析
2.4.3 腐蚀产物XPS分析
3 熔覆层失效机理分析与讨论
4 熔覆层寿命提升对策简析
5 结论
DOI

10.19389/j.cnki.1003-0506.2024.07.029
引用格式

[1]张自强,张丽苹,任耀剑.煤矿环境下激光熔覆层失效分析[J].能源与环保,2024,46(07):190-197+202.
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