TiB2强化高硬度高耐磨堆焊自保护药芯焊丝堆焊层性能分析

通过在Fe-Cr-C系药芯焊丝中加入不同含量TiB2粉末,制备TiB2强化高硬度高耐磨堆焊自保护药芯焊丝.借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段,试验研究了其堆焊合金显微组织,并考察TiB2含量对该堆焊合金性能的影响.结果表明,堆焊合金组织为初生碳化物、马氏体和残余奥氏体,同时堆焊合金中生成了大量TiC-TiB2颗粒,并且弥散分布在初生碳化物和基体上;TiB2强化耐磨堆焊药芯焊丝的堆焊合金比不加TiB2具有更高的硬度和更好的耐磨性.     

铁基硬面堆焊药芯焊丝的开发及应用

为解决水泥、电力、冶金、矿山等行业立磨、辊压机、耐磨板等耐磨部件的耐磨损问题,对铁基硬面堆焊药芯焊丝进行了研究。通过调整药芯焊丝中碳、铬含量以及一种或多种强化合金元素种类与含量,制备了碳含量4%~6%,铬含量20%~35%,其他合金元素含量小于10%的铁基硬面堆焊合金,分析了堆焊合金显微组织和硬度,对合金中硬质碳化物面积百分比、碳化物尺寸进行了定量分析,对堆焊合金的耐磨性进行了试验。结果表明:堆焊合金的主要组织为初生碳化物(Cr,Fe)7C3、共晶碳化物(Cr,Fe)7C3、残余奥氏体及少量其他碳化物;随合金中初生碳化物的增加,合金硬度和耐磨性增加,但碳化物过多时,硬度继续增加,耐磨性反而下降;适量合金元素Nb、Mo等的加入,在合金中以固溶体和细小弥散分布的硬质相的形式存在,有利于提高合金的耐磨性。通过配方设计和应用试验,成功开发出6种硬面堆焊用药芯焊丝。     

Mo强化Fe-Cr-C系堆焊材料组织和力学性能分析

在Fe-Cr-C系高Cr铸铁型堆焊焊丝中加入Mo元素制成自保护药芯焊丝,通过热力学平衡计算,理论分析了Mo对高碳高铬系堆焊材料的强化机理。结果表明:Mo元素的添加,可以增加堆焊层中初生碳化物的数量,细化合金组织,在强化碳化物的同时强化基体。通过试验的方法对比分析了Mo元素对高Cr铸铁型堆焊材料显微组织和力学性能的影响,当加入2%Mo时,堆焊熔覆层的质量明显好于不含Mo的材料,同时堆焊层平均硬度值提高了12.5%,添加Mo元素焊丝堆焊制备的复合材料的常温冲击韧性是未添加Mo元素的1.9倍。     

高铬铸铁型堆焊自保护药芯焊丝的研制

研制了一种自保护高铬铸铁型药芯焊丝,对其组织性能进行了分析,结果表明:堆焊金属显微组织主要为马氏体+残余奥氏体+M7C3型碳化物,堆焊金属硬度随石墨加入量的增加而增加,当加入w(石墨)15％时,堆焊金属硬度开始下降;药芯中加入w(钼铁)2％,堆焊金属硬度从HRC62.7提高到HRC63.5;初生碳化物主要沿堆焊层向母材...     

高碳高铬铸铁堆焊合金组织分析

研究的堆焊合金成分范围是:C 4.0%～6.5%,Cr 20%～40%.设计制作不同C,Cr合金配比的药芯焊丝,采用埋弧堆焊的方法,得到多组堆焊合金试块,通过组织金相分析、电子探针分析、硬度测试等试验手段,分析C,Cr,Cr/C比对合金组织、硬度以及初生碳化物数量及分布的影响,研究不同合金元素对组织性能的影响规律.     

高铬铸铁耐磨堆焊埋弧药芯焊丝研究

采用自动埋弧堆焊对高铬铸铁埋弧药芯焊丝堆焊合金的组织及耐磨性进行试验,研究Cr/C对堆焊层的组织和耐磨性的影响.研究发现,Cr/C增加,初生碳化物形状越来越规则,初生碳化物的杆状纤维增长,增加堆焊层的韧性.初生碳化物微区Cr含量增加,增加初生碳化物显微硬度.Cr/C与初生碳化物面积分数对耐磨性的影响比较明显,其中初生碳化物面积分数与耐磨性呈线性关系.高铬铸铁堆焊层的耐磨性受到基体组织影响较大,由奥氏体及其分解产物构成的混合基体的堆焊层耐磨性最大.文中所研究的41#、43#、45#焊丝其堆焊层的耐磨性非常好,相对Q235钢的耐磨性分别为β41=27.1716、β43=18.6305和β45=19.7949.文中进一步探讨了耐磨堆焊层磨损过程中的孔洞效应及裂纹扩张效应.     

堆焊

20091216Fe-Cr-C系药芯焊丝耐磨堆焊层的组织和性能/肖逸锋…//热加工工艺.-2008,37(11):1~3在Fe-Cr-C系药芯焊丝药芯中添加多种强碳化物形成元素,研究了堆敷金属的显微组织、耐磨性和抗氧化性。结果表明,堆焊层金属中大量呈针状和片状的细小碳化物均匀分布在共晶组织和马氏体基体上,改善堆焊金属的韧性,提高了抗裂性;焊缝金属的硬度为61.7HRC,耐磨性好,其相对耐磨性是市售某药芯焊丝堆焊层金属的3.75倍;堆焊层金属高温稳定性好,抗氧化能力强;焊丝适用于高温低应力磨料磨损环境。图3表4参520091217Fe-Cr-V耐磨堆焊合金/龚建勋…//焊接学报.-2008,29(7):73~76制备了用于埋弧焊药芯焊丝的Fe-Cr-V堆焊合金,其成份(质量分数,%)为C0.9~1.5,Cr13~15,V1.0~2.0。借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段,研究了其显微组织,并考察V和B4C含量对该堆焊合金性能的影响。Fe-Cr-V堆焊合金的显微组织由铁素体+马氏体+(Cr,Fe)23C6等碳化物组成。电子能谱微区分析显示Cr,V元素晶界含量显著高于晶内,随WC加入量提高,晶界与晶内含量差...     

堆焊

20091216Fe-Cr-C系药芯焊丝耐磨堆焊层的组织和性能/肖逸锋…//热加工工艺.-2008,37(11):1~3在Fe-Cr-C系药芯焊丝药芯中添加多种强碳化物形成元素,研究了堆敷金属的显微组织、耐磨性和抗氧化性。结果表明,堆焊层金属中大量呈针状和片状的细小碳化物均匀分布在共晶组织和马氏体基体上,改善堆焊金属的韧性,提高了抗裂性;焊缝金属的硬度为61.7HRC,耐磨性好,其相对耐磨性是市售某药芯焊丝堆焊层金属的3.75倍;堆焊层金属高温稳定性好,抗氧化能力强;焊丝适用于高温低应力磨料磨损环境。图3表4参520091217Fe-Cr-V耐磨堆焊合金/龚建勋…//焊接学报.-2008,29(7):73~76制备了用于埋弧焊药芯焊丝的Fe-Cr-V堆焊合金,其成份(质量分数,%)为C0.9~1.5,Cr13~15,V1.0~2.0。借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段,研究了其显微组织,并考察V和B4C含量对该堆焊合金性能的影响。Fe-Cr-V堆焊合金的显微组织由铁素体+马氏体+(Cr,Fe)23C6等碳化物组成。电子能谱微区分析显示Cr,V元素晶界含量显著高于晶内,随WC加入量提高,晶界与晶内含量差...     

药芯焊丝中B元素对铁基堆焊金属性能的影响

采用自制的药芯焊丝在Q235钢表面通过明弧堆焊的方法制备Fe-Cr-C-B系堆焊合金。借助X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机等试验手段进行分析检测,研究药芯焊丝中B元素添加量对堆焊金属焊缝成形、成分、显微组织和磨损性能的影响规律。结果表明,随着药芯焊丝中B添加量的增加,堆焊金属中B的含量增加,显微组织中初生奥氏体的数量减少,晶间碳化物和碳硼化物数量增多。当B元素含量为3%时,焊缝成形及堆焊层的硬度及耐磨损性达到最佳值,其硬度值为62.5 HRC,磨损量仅为0.3288 g;继续增加药芯焊丝中B元素的含量时,焊缝开裂严重并且耐磨性有所降低。     

堆焊药芯焊丝的研制

采用H08A薄钢带作为外皮,研制适用于轧辊等零件修复的药芯焊丝.向焊丝药粉中添加不同含量的Cr,Mo,V,W,B等合金元素,通过硬度试验确定堆焊层耐磨性比较理想的一种配方.采用"多元少量"的原则,加入多种强碳化物形成元素,不但能够提高淬透性,使材料在焊接条件下更快地发生马氏体转变,而且能够形成碳化物、硼化物等细小碳化物硬质相,同时还细化基体晶粒,从而得到硬度与耐磨性较好的堆焊层.试验证明,所研制的药芯焊丝能够满足实践需要.     

埋弧堆焊药芯焊丝的研制

采用H08A薄钢带作为外皮,研制出一种新型的免预热、耐磨、高硬度、脱渣性能好的药芯焊丝,堆焊后熔敷金届表面硬度达到65HRC.加人多种强碳化物形成元素,不但提高淬透性,使材料在焊接条件下更快地发生马氏体转变,而且能够形成碳化物、硼化物等细小碳化物硬质相,同时还细化基体颗粒,从而得到硬度和耐磨性较好的堆焊层.实验证明,所研制的药芯焊丝能够满足生产实践中堆焊修复的需要.     

Fe-C-Cr-V高铬堆焊合金的M7C3型碳化物及耐磨性

采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备含有0.9%~3.0%C,15%~20%Cr,2.0%~3.0%V的高铬合金.借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段,研究其显微组织及碳化物分布形貌.结果表明,其显微组织由马氏体+铁素体+奥氏体+初生M7C3+(Fe,Cr)3C+TiC等相组成.通过优化药芯焊丝组份及调整堆焊速度,获得了沿堆焊表面垂直方向定向分布的初生M7C3型碳化物,电子能谱分析显示该碳化物为(Fe,Cr,V)7C3.此外,考察了碳含量对高铬堆焊合金硬度及耐磨粒磨损性能的影响.表明其耐磨性优良,其中15~25μm M7C3型初生碳化物颗粒有效阻碍磨粒的显微切削运动,显著改善了耐磨性.     

钻杆接头耐磨带明弧堆焊药芯焊丝的研制

研制了一种用于钻杆接头耐磨带堆焊的YD-100明弧堆焊药芯焊丝,通过金相显微镜、洛氏硬度计、MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机对其堆焊层的金相组织、硬度、耐磨粒磨损性能进行了研究.试验结果表明.在药芯焊丝中加入微量的硼元素,能显著提高堆焊层的硬度及耐磨性,使堆焊层的硬度达到60 HRC,耐磨粒磨损性能相比优于国外某公司产品.     

立向下自保护堆焊药芯焊丝的研制

针对用于立向下焊的自保护耐磨堆焊药芯焊丝进行了研究。试验结果表明,药粉中Al,Mg,Zr以及稀土等元素对焊丝焊接工艺性能有一定影响,对气孔、脱渣以及飞溅的影响尤为显著。新研制的堆焊药芯焊丝在合理的工艺参数范围内无气孔、熔渣覆盖完全、脱渣性优良、飞溅小,可实现立向下堆焊。焊丝的堆焊金属合金系为Fe-Cr-Mn-Si,金相组织主要是马氏体、贝氏体和残余奥氏体的混合组织,堆焊层硬度范围为HRC 41-57,该耐磨堆焊药芯焊丝通用性强、适用范围广。     

含TiB2相Fe-Cr-Ti-B堆焊合金的显微组织及耐磨性

采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备含0．8％～1．2％C,7％~8％Cr,0．8％～1．0％Ti,0～1．2％B（质量分数）的Fe-Cr-Ti-B堆焊合金,借助光学显微镜、X射线衍射等分析手段,研究其显微组织及相组成,结果表明,该堆焊合金的基体组织由大量铁素体＋少量马氏体组成,而硬质相则由（Fe,Cr）3（C,B）＋TiB2＋TiC＋（Fe,Cr）2B＋（Fe,Cr）B等构成。另外,考察了碳化硼（B4C）含量对Fe-Cr-Ti-B堆焊合金硬度和耐磨性的影响,试验结果表明,含TiB2相的Fe-Cr-Ti-B堆焊合金具有优良的耐磨性;随药芯焊丝中B4C含量的增加,堆焊合金硬度及相对耐磨性先升高后降低,当其质量分数为5％时,达到最佳值。     

VC-90药芯焊丝堆焊组织性能研究

采用埋弧堆焊技术对药芯焊丝VC-90进行四层堆焊,借助金相显微镜、扫描电子显微镜、EDS能谱仪、X射线衍射仪、维氏硬度计及磨损试验机等对堆焊合金微观组织及耐磨性能进行测试和分析。结果表明,堆焊合金的基体组织为马氏体和残余奥氏体,基体上分布着初生碳化物和共晶碳化物,碳化物的类型均为M7C3型。初生碳化物主要呈不完整的六边形,中间有空洞。堆焊金属的相结构为C0.055Fe1.945+(Fe,Cr)7C3+CFe15.1。堆焊合金层的耐磨性是Q235钢的27.20倍,抵抗低应力的磨料磨损效果良好。     

中速磨煤机堆焊修复用自保护药芯焊丝的研制

按照Fe-Cr-C合金系堆焊层化学成分及力学性能要求,通过计算确定了几组备选实验方案,通过实验确定最终配方,研制出适用于耐磨硬面堆焊的自保护药芯焊丝.实验证明,所研制的药芯焊丝焊接工艺性能良好、焊道成型美观.堆焊层表面裂纹细密,呈网状分布.堆焊层微观组织主要是垂直于基材方向生长的(Cr,Fe) 7C3初生碳化物和共晶组织.堆焊层洛氏硬度为62 HRC,耐磨性大约为新铸产品的1.5倍.     

中国表面工程

含WC镍基药芯焊丝MIG堆焊层的组织与性能 用MIG堆焊的方法,在Q235上制备WC颗粒增强镍基耐磨堆焊层,利用OM、SEM、XRD等方法对堆焊合金的显微组织进行了观察分析,对堆焊层的硬度和耐磨性进行了测试分析。     

Hardox400耐磨板堆焊用药芯焊丝的研究北大核心

Hardox400耐磨板是集高强度、韧性,良好的可加工性以及高耐磨性于一身的国外优质进口钢板。从耐磨板的堆焊修复着手,通过对3个不同合金体系的4组药芯焊丝进行堆焊试验,对比观察各组堆焊焊缝成形效果和微观金相组织,并对堆焊层进行宏观洛氏硬度测试,最后优选出了一组最适合于Hardox400耐磨板修复用FeB-C-Nb-Ni系堆焊药芯焊丝,并对其进行磨粒磨损试验考察其耐磨性能。结果表明:该堆焊层硬度值为HRC60.1,堆焊焊缝成形美观、饱满,焊缝中形成的低碳马氏体为耐磨骨架,细小NbC,Fe●B硬质相弥散分布的组织能够与基体组织很好的熔合。堆焊层合金相对耐磨性为基体材料的5.2倍,具有比Hardox400耐磨板优异的耐磨性能。     

大面积耐磨复层钢板成套制造技术

根据自保护药芯焊丝堆焊大面积耐磨复层钢板特点,研制了生产该自保护药芯焊丝的加工装备及耐磨复层钢板的堆焊装备,进行了焊丝合金体系、渣系及堆焊工艺的研究,生产出适应多种磨粒磨损工况条件的系列自保护药芯焊丝,实现了高效、优质的自保护药芯焊丝堆焊大面积耐磨复层钢板的成套制造技术,并广泛用于冶金、矿山、水泥机械的修复与制造领域,取得了可观的经济与社会效益。