为研究钢纤维、聚乙烯醇纤维混杂比例对高强混凝土性能的影响, 通过合理设计坍落度试验、力学强度试验、收缩试验、抗裂试验、抗氯离子侵蚀试验, 对比评价了纤维混杂比例对高强混凝土工作性、抗折强度、收缩性、抗裂性能以及氯离子渗透系数的影响。结果表明, 钢纤维和聚乙烯醇纤维降低了新拌混合物的工作性。与单掺纤维相比, 混杂纤维对高强混凝土力学性能改善效果不明显, 但可明显改善混凝土抗裂性能, 开裂面积抑制率最大为95.8%, 同时能使高强混凝土收缩率和氯离子分别降低277%和66.5%, 明显提高高强混凝土的耐久性能。通过扫描电镜试验分析探讨了纤维增强混凝土的作用机理, 结果表明混杂纤维对基体内部结构的改善实现了对混凝土宏观性能的提升, 最终推荐采用0.75%(体积分数)钢纤维和0.25%(体积分数)聚乙烯醇纤维。

采用灰口铸铁作为基体材料,在不预热情况下通过增加Ni25过渡合金熔覆层,再用Ni45合金进行熔覆实验;由于过渡合金熔覆层中的Ni提高了奥氏体的稳定性,缓解了组织内产生的残余应力,减缓硬度梯度,多次堆焊加热使其热应力在该区域得到缓释,消除裂纹产生.同时又由于Ni45熔覆层中的高Cr使钢的共析成分点左移,同时产生Cr19Fe7Ni11金属化合物,因此提高了修复层的硬度,熔覆层厚度6mm.经修复后的罗茨鼓风机转鼓,加工后能满足机械装配精度及设备厂性能,耐磨性大大提高.

通过采用45#钢基体材料,在不预热情况下增加过渡合金熔覆层,再选用专用的高硬度焊丝进行堆焊实验;由于所加的合金元素改变了激光熔覆层内奥氏体分数,使基体和堆焊层的塑韧性增加,进而抑制了裂纹的产生;同时又由于合金元素能形成碳化物,因此提高了堆焊层的硬度。

采用铁基熔敷材料,在不预热情况下通过调整熔敷金属Ni含量,改变铸铁激光熔敷层内奥氏体相与渗碳体相体积分数,进而抑制熔敷层裂纹的产生.在抗裂性最佳激光熔敷工艺参数基础上, 研究了Ni对熔敷层奥氏体体积分数及表面裂纹率的影响,揭示了熔敷层开裂的微观机制,获得了搭接25道熔敷层不裂的Fe-C-Si-Ni系熔敷材料.以此熔敷材料为基础,改变钛粉含量,在熔敷层得到原位自生TiC,研究了TiC对熔敷层耐磨性的影响,分析了TiC数量对熔敷层磨损形貌及磨损质量损失的影响规律,最终获得了可显著提高熔敷层抗裂性及耐磨性的Fe-C-Si-Ni-Ti熔敷材料.