疏浚用碳化钨复合耐磨堆焊层

泥沙磨损是疏浚船舶过流易损件(如泥泵泵壳、绞刀片、叶轮等)主要的磨损形式，疏浚船舶过流易损件泥沙磨损问题倍受国内外疏浚行业的关注。为了提高过流易损件的抗泥沙磨损性能和使用寿命，通常采用耐磨堆焊的方法在零部件工作表面(如绞刀、泥泵泵壳、叶轮、防磨环等的磨损面 )堆敷耐磨层以提高其耐磨性和使用寿命。

碳化钨具有超高的硬度及耐磨性且与常用金属有良好的浸润性，通常用来制备特种复合耐磨材料，这种复合耐磨材料由金属基体(或称肽体金属)和硬质相 (即碳化钨陶瓷颗粒 )组成 .碳化钨堆焊合金最适合于在带有轻度或中等冲击的强烈磨料磨损条件下工作，并具有优异的抗泥沙磨损性能 .碳化钨陶瓷复合耐磨层可采用电弧堆焊、浸润堆焊、氧乙炔火焰堆焊、感应熔敷堆焊等方法制备.堆焊工艺方法不同，碳化钨复合耐磨堆焊层泥沙磨损性能会产生较大差异。

常见的碳化钨涂层喷涂工艺有堆焊和喷焊，一般而言，对于疏浚等工程大件，堆焊能够形成较厚的涂层，并且对喷涂设备和技术人员要求较低，所以堆焊是当下的主要喷涂料手段。而堆焊的方法亦因物件不同而多种多样。碳化钨堆焊涂层喷涂工艺有手工电弧堆焊、浸润堆焊、氧乙炔火焰堆焊、感应熔敷等。

疏浚物件磨损实质上是一种固液两相流的磨粒磨损，碳化钨复合耐磨堆焊层是一种金属基碳化钨陶瓷颗粒增强复合耐磨材料，由相对较软的金属基体和硬度很高的碳化钨颗粒组成，泥沙磨损实验结果表明：碳化钨堆焊层具有优异的抗磨粒磨损性能，其泥沙磨损机理不同于常规单一材质。

堆焊层中作为硬质相的碳化钨颗粒具有比磨粒更高的硬度和刚度，能够有效抵抗磨粒的冲击和切削，从泥沙磨损的过程来看，由于基体的硬度远低于碳化钨颗粒的硬度，基体金属受磨粒尖角的切削作用优先磨损下凹，碳化钨颗粒逐渐凸起承受磨粒的冲击和切削，而磨粒又是以定角度冲蚀磨损面 ，于是凸起的碳化钨颗粒便产生了“阴影效应”，处在“阴影”中的基体金属被冲击和切削的几率减小，磨损程度减轻。而“阴影效应”存在的前提是基体对碳化钨颗粒的良好固定和支撑，因而基体材料在受到“阴影效应”保护的同时，也为碳化钨颗粒提供了良好的固定支撑作用。“阴影效应”和“固定支撑作用”二者相互促进 ，使复合堆焊层抗磨粒磨损性能得到显著提高。

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