Monel 404产品概述 Monel 404合金是一种单相固溶体Ni-Cu合金,它在很多介质环境下有良好的耐蚀性能。从轻微的氧化性介质环境到中性环境,到适宜的还原性环境,都有良好的耐蚀性能。这种合金作为耐蚀材料使用有很长的历史。 Monel 404化学成分 合金 % Ni Cu Fe Mn C Si Al S Monel 404 最小 52 余量 - - - - - - 最大 57 0.5 0.1 0.15 0.1 0.05 0.024 涂层结构设计 本文的目 的是利用SiC在GH4099薄板上制备高辐射涂层, 但是由于SiC与基 体的热膨胀系数相差过大, 在热应力作用下涂层极易脱落, 并且在600℃ 下会和基体发生反应生成Ni 3 Si, Ni 5 Si 2 等Si-Ni化合物 [43] , 而ZrO 2 与金属基体热膨胀系数接近, 是高温防热涂层中过渡层的理想材料。 因此, 首先采用等离子喷涂法在GH99基体上制备ZrO 2 过渡层, 为了进一步减少与基体的热膨胀系数差, 在喷涂ZrO 2 过渡层前首先在GH4099薄板上喷涂NiCrAl粘结层, 之后分别以硅溶胶和正硅酸乙酯为溶剂采用粉浆法在ZrO 2 过渡层上制备高发射层, 图3-1是涂层的结构示意图。 其中, 高辐射层粉浆中ZrO 2 与SiC质量比从配比1到配比3逐渐降低,在制备的过程中, 首先涂刷配比1的粉浆, 之后涂刷配比2的粉浆, 而最后涂刷配比为3的粉浆。 这样做的目 的是实现ZrO 2 在高辐射层中的成分梯度, 减少与ZrO 2 过渡层的热膨胀系数差。 ZrO 2 过渡层的制备 研究中使用的 GH4099 合金基体为 200μm 厚的薄片, 首先采用等离子喷涂 工艺在 GH4099 薄板上制备 NiCrAl 粘结层和 ZrO 2 过渡层。 等离子喷涂工艺流程是: 首先对基体进行清洗、 喷砂处理, 然后将 GH4099 薄板固定在夹具上, 然后对基体进行预热处理, 之后首先喷涂一层 NiCrAl 粘结 层, 厚度约为 50μm。 最后喷涂 ZrO 2 过渡层, 使其基本覆盖 NiCrAl 粘结层, 厚度约为 150μm。 表 3-1 是等离子喷涂工艺参数。 图 3-2 是等离子喷涂制备的 ZrO 2 过渡层的 SEM 照片与 XRD 图谱。 从图中可以看出, 等离子喷涂后涂层表面比较粗糙, 截面中存在气孔等缺陷, 涂层与基体结合较好, 没有裂纹。 X 射线衍射结果表明原始微米 YSZ 粉在等离子喷涂后没有发生相变, 只是峰的强度有所降低。 Monel 404焊接 Monel 404焊接性能良好,可以采用TIG和MIG法,可以用蒙乃尔本体或EniCu-7焊丝、焊条;或者手工电弧焊和埋弧焊;可与碳钢和低合金钢焊接Monel合金404可采用普通的焊接技术焊接,可锻造,但不适宜于热作加工。可使用标准工具进行冷作加工,使用较软的模具材料,即可获得更好的表面质量。 |
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