焊条电弧堆焊自熔性合金复合粉末的研究

采用焊条电弧焊堆焊技术,在Q235钢表面堆焊铁基、铁基和镍基复合粉末.研究添加自熔性合金粉末后堆焊层的性能状况.利用金相显微镜对堆焊层的金相组织进行了研究,通过硬度和磨损试验测试了堆焊层表面的硬度和耐磨性.结果表明,添加铁基自熔性合金或铁镍混合自熔性合金粉末均提高了堆焊层的硬度,并且随着添加量的增加,硬度和耐磨性也有相应的提高,且铁基和镍基复合自熔性粉末比铁基自熔性合金粉末强化效果好.     

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...     

堆焊

20093282B4C对高碳铬铁自保护药芯焊丝力学性能的影响/王清宝…//焊接学报.-2008,29(11):109~112通过改变高碳铬铁中熔覆金属B4C的含量,分别考察了B4C对堆焊熔敷金属金相组织、硬度和不同载荷下耐磨性的影响,并对堆焊熔敷金属磨损形貌进行了分析。结果表明,随B4C含量的增加,初生碳化物的生长方向性越来越明显,成定向生长趋势,并且熔敷金属的宏观硬度逐渐增大,但B元素含量超过0.5%时,硬度变化趋缓;不同载荷磨损条件下,B4C强化的熔敷金属表现出耐磨性不同,堆焊熔敷金属耐磨面碳化物断裂或剥落少时,表现出良好的耐磨性,当碳化物大量断裂或剥落时,耐磨性变差。图5表3参420093283焊条电弧堆焊自熔性合金复合粉末的研究/张勇…//焊接.-2008(12):51~54采用焊条电弧焊堆焊技术,在Q235钢表面堆焊铁基、铁基和镍基复合粉末。研究添加自熔性合金粉末后堆焊层的性能状况。利用金相显微镜对堆焊层的金相组织进行了研究,通过硬度和磨损试验测试了堆焊层表面的硬度和耐磨性。结果表明,添加铁基自熔性合金或铁镍混合自熔性合金粉末均提高了堆焊层的硬度,并且随着添加量的增加,硬度和耐磨性也有相应的提高,且...     

堆焊

20093282B4C对高碳铬铁自保护药芯焊丝力学性能的影响/王清宝…//焊接学报.-2008,29(11):109~112通过改变高碳铬铁中熔覆金属B4C的含量,分别考察了B4C对堆焊熔敷金属金相组织、硬度和不同载荷下耐磨性的影响,并对堆焊熔敷金属磨损形貌进行了分析。结果表明,随B4C含量的增加,初生碳化物的生长方向性越来越明显,成定向生长趋势,并且熔敷金属的宏观硬度逐渐增大,但B元素含量超过0.5%时,硬度变化趋缓;不同载荷磨损条件下,B4C强化的熔敷金属表现出耐磨性不同,堆焊熔敷金属耐磨面碳化物断裂或剥落少时,表现出良好的耐磨性,当碳化物大量断裂或剥落时,耐磨性变差。图5表3参420093283焊条电弧堆焊自熔性合金复合粉末的研究/张勇…//焊接.-2008(12):51~54采用焊条电弧焊堆焊技术,在Q235钢表面堆焊铁基、铁基和镍基复合粉末。研究添加自熔性合金粉末后堆焊层的性能状况。利用金相显微镜对堆焊层的金相组织进行了研究,通过硬度和磨损试验测试了堆焊层表面的硬度和耐磨性。结果表明,添加铁基自熔性合金或铁镍混合自熔性合金粉末均提高了堆焊层的硬度,并且随着添加量的增加,硬度和耐磨性也有相应的提高,且...     

自生碳化物高锰钢堆焊层的组织与力学性能

利用药皮中钛铁、钒铁、石墨、稀土等的高温电弧冶金反应在金属堆焊层中自发生成碳化物增强颗粒,以提高堆焊层耐磨性.利用扫描电镜和能谱仪,对金属堆焊层中碳化物颗粒的形貌、分布及成分进行了观察和分析,测量了金属堆焊层的硬度并进行了耐磨性试验.结果表明,随着药皮中钛铁、钒铁的增加,堆焊层硬度提高,当加入12wt%钛铁、12wt%钒铁时,堆焊层硬度为65 HRC,耐磨性最好.     

等离子堆焊球形碳化钨颗粒增强镍基合金堆焊层的组织与性能

采用等离子堆焊技术在304L不锈钢表面上堆焊碳化钨颗粒增强镍基合金层。研究了不同碳化钨颗粒含量对堆焊层组织形态、显微硬度的影响。结果表明,堆焊层组织包括树枝晶和枝晶间多元共晶组织;堆焊层中初始碳化钨颗粒沉积在堆焊层底部,堆焊层顶部无碳化钨区域出现新的鱼骨状和块状结构。在堆焊过程中,碳化钨颗粒发生熔解并与镍基合金元素相互作用形成低熔点共晶组织,以块状和长片状析出。随碳化钨含量增加,堆焊层平均硬度增加,堆焊层顶部鱼骨状和块状结构对堆焊层硬度没有影响。     

Fe对NiAl金属间化合物光束堆焊层成形及组织结构的影响

采用X射线衍射、SEM、EDS等分析方法，研究了铁元素对光束堆焊合成NiAl金属间化合物层的成形和组织结构的影响规律。结果表明，光束堆焊镍铝混合粉制备NiAl金属间化合物层时，NiAl的高熔点导致堆焊层成形困难。在镍铝混合粉中加入适量铁粉（11at％～28at％）可以降低堆焊合金体系的熔点、改善堆焊层成形。随着铁粉加入量的增加，堆焊层的稀释率呈现先增加后降低的趋势，过多的铁粉加入量（43at％）将使熔池金属不能润湿母材。铁元素的引入使堆焊层中析出了Fe3Al相，随着堆焊层中含Fe量的增加，Fe3Al的析出量增加，堆焊层的微观组织为NiAl柱状晶和柱状晶间的Fe3Al条状相。     

碳化铬对H13钢镍基等离子弧堆焊覆层组织与硬度的影响

热锻模长期在高温环境中承受较大机械载荷以及冷热疲劳等作用,容易发生破坏失效。通过等离子粉末堆焊在模具表面上堆焊制备出高性能表面覆层,大幅度提高了模具性能。通过对复合材料的制备方案的分析,选择镍基自熔性合金粉末,借助等离子粉末堆焊工艺制备出碳化铬增强镍基堆焊覆层。以H13钢为例,对比研究了镍基合金堆焊层以及镍基碳化铬堆焊层的组织成分、相结构及显微硬度。堆焊层的微观组织表明,堆焊层与基体冶金结合良好,堆焊层熔接线附近元素呈梯度分布。镍基堆焊层以及镍基碳化铬堆焊层组织均以γ-Ni固溶体为主,在晶界处分布有碳化物和硼化物。由于碳化铬颗粒的强化作用,镍基碳化铬堆焊层中的固溶体晶粒更加细小,同时碳化物数量更多,弥散分布在固溶体的晶界处。     

基于前向神经网络的镍基合金喷焊粉的硬度预测

利用前向神经网络,对镍基合金喷焊粉的硬度进行研究。通过对实验样本的学习训练,建立镍基合金粉的硬度值与其化学成分之间的隐性函数,用此神经网络,即可预测镍基合金粉材的硬度。     

钼铁对高锰钢自生碳化物组织与耐磨性的影响

通过在D256焊条药皮中加入一定量的钛铁、钒铁、钼铁、铬铁、碳化硼、石墨和稀土,利用焊接冶金反应在堆焊层中自生成硼化物、碳化物等硬质颗粒以提高耐磨堆焊材料的抗磨粒磨损性能.本文利用金相显微镜对堆焊层显微组织进行分析,通过硬度试验、磨损试验等,研究了焊条药皮组分中钼铁的加入对堆焊层硬度及耐磨性的影响.研究结果表明:加入钼铁后,堆焊层硬度和耐磨性都有所提高,其最高硬度达到60 HRC,比D256焊条提高了8HRC,耐磨性也提高了1倍.     

镍基WC等离子弧熔敷层的组织和高温磨损性能

为在15CrMo钢表面采用等离子堆焊含60%WC的镍基合金粉末,对堆焊层的显微组织、硬度和高温耐磨性能进行了试验分析.结果表明,堆焊层焊道成形良好,堆焊层组织致密.堆焊层横截面上WC颗粒分布均匀,WC颗粒的质量分数可达60%以上,堆焊后WC颗粒硬度值基本上仍保持了原有的高硬度,颗粒表面重熔量小.堆焊层具有较高的硬度;原始WC颗粒构成的硬质骨架,加上次生WC的弥散强化作用,使堆焊层具有良好的耐磨料磨损性能,其600℃高温耐磨料磨损性能为45正火钢的5倍以上.     

纳米WC增强Ni基合金喷熔层组织结构与抗磨粒磨损特性

目的研究纳米WC对Ni基合金喷熔层抗磨粒磨损性能的影响。方法采用扫描电镜、X射线衍射分析了氧乙炔火焰喷熔Ni基合金层和两种不同结构WC增强Ni基合金喷熔层的微观组织和相结构,并通过磨粒磨损试验平台对三种涂层进行磨损性能测试。结果纳米WC粉末的加入,能有效提高喷熔层的宏观硬度。通过组织分析得出纳米WC增强Ni基喷熔层中除含有γ-(Ni,Cr)固溶体、Cr的碳化物、硼化物以及微米级WC颗粒之外,还含有一定量的纳米WC团聚体和少量高硬度的W_2C相。磨粒磨损实验结果显示,纳米WC增强Ni基喷熔层的磨损失重分别为Ni60和NiWC35涂层失重的56%和73%。对比磨损后涂层的表面微观形貌可知,纳米WC颗粒在涂层中能有效降低磨粒压入喷熔层的深度,从而控制磨粒对喷熔层的犁削量。结论纳米WC增强Ni基合金喷熔层中含有的γ-(Cr,Ni)固溶体、Cr_(23)C_6、Cr_7C_3、Cr_3Ni_2及未熔化的WC颗粒和WC脱碳形成的W_2C等硬质相,使镍基自熔合金涂层的硬度有较大提高,同时也大大提高了涂层的抗磨粒磨损性能。     

CO2气体保护药芯焊丝喷粉堆焊层组织及其耐磨性

采用CO2气体保护焊方法,使用高铬铸铁药芯焊丝,喷射优化设计的Cr-Ti-Mn-B系粉体形成耐磨堆焊层。利用XRD及金相显微镜分析堆焊层组织结构,并测定堆焊层的硬度和磨损性能。结果表明:与单纯高铬铸铁芯堆焊层相比,喷射粉体后堆焊层的洛氏硬度HRC增加,当Mn铁、Cr铁、B铁、Ti铁质量分数比为4.3∶52.2∶3.9∶39.6时,堆焊层硬度和耐磨性最高。喷射粉体堆焊层以马氏体为主,并有(Cr,Fe)7C3,FeMn2等相产生,从而提高堆焊层硬度和耐磨性。     

9%Cr钢表面激光熔覆制备低Cr合金改性层组织及Cr含量分析

目的通过对比分析1CrMo合金激光熔覆和埋弧堆焊层中Cr元素含量分布,研究激光熔覆替代堆焊技术用于9%Cr钢汽轮机转子轴颈表面改性的可行性。方法采用与1CrMo合金焊丝成分相同的合金粉末作为激光熔覆材料,利用半导体激光熔覆系统在9%Cr钢表面制备低Cr合金熔覆层。用直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜和显微硬度计等仪器,分析熔覆层中Cr含量分布、熔覆层组织结构和性能,并与堆焊层进行了对比。结果利用激光熔覆技术成功在9%Cr钢表面制备了不同厚度、无缺陷的1CrMo合金熔覆层,熔覆层组织主要由铁素体和颗粒状碳化物相构成。多层熔覆层硬度在220～250HV0.3之间,与基体硬度接近。激光熔覆可有效减少基体对熔覆层的稀释,熔覆层中Cr含量降低明显,在熔覆层约2 mm厚处的Cr含量已低于2%的工作面Cr含量要求,而堆焊需8 mm左右才能达到相同的降Cr效果,激光熔覆所需熔覆层数明显少于埋弧堆焊法的堆焊层数。结论与堆焊相比,激光熔覆用于9%Cr钢汽轮机转子轴颈表面改性需熔覆层数少,表面降Cr效率更高。     

回火处理对C-Cr和C-Cr-V堆焊合金层硬度的影响

研究了回火处理对C-Cr及C-Cr-V堆焊层硬度的影响,对自制的4种不同合金配比的焊条进行堆焊试验,并对部分试样进行高温回火处理。通过分析试样的组织、合金元素含量及硬度得出结论:回火处理可以明显提高以Cr为主要添加元素的堆焊合金的硬度,而对以V为主要添加元素的堆焊合金的硬度几乎没有影响。     

合金粉热喷涂式(CO2+N2)保护堆焊工艺及性能

介绍了待堆焊区在合金粉热喷涂后进行（CO2 N2）保护电弧堆焊工艺，探讨了氮化物和合金粉层中合金含量对堆焊金属的硬度、显微组织和耐磨性的影响。     

铸铁喷焊组织及力学性能研究

为了解决铸铁焊补中焊缝处存在白口、淬硬组织以及裂纹等问题,采用氧乙炔火焰喷枪喷焊自熔性合金粉末F101和Ni60焊接球墨铸铁和用铸铁焊条Z308电弧冷焊球墨铸铁,并对试样进行抗拉强度、硬度测试和金相组织观察。结果表明:用铸铁焊条电弧冷焊后焊缝有白口、淬硬组织及裂纹;用Ni60合金粉末喷焊后熔合区硬度出现突变,硬度高达701HV,与母材硬度值差别很大,用F101合金粉末喷焊后热影响区及焊缝处硬度值与母材差别不大;金相组织观察表明焊缝与母材除了机械结合外,还有冶金结合。喷焊的焊缝无裂纹,且结合强度高于铸铁焊条的焊缝。     

磁场作用下镍基等离子弧堆焊层的组织及耐磨性能

采用等离子弧堆焊设备将镍基合金粉末堆焊到低碳钢表面的过程中施加直流横向磁场,此后对堆焊层进行硬度、磨损和金相试验以及EDS,XRD分析,并系统地研究直流横向磁场对镍基粉末等离子弧堆焊层组织及耐磨性能、硬质相形态及数量的影响规律,对直流横向磁场的作用机理进行了初步的分析和讨论.结果表明,堆焊电流和磁场电流相匹配,即堆焊电流为140 A和磁场电流为2 A时,堆焊层才能获得最佳的性能,此时堆焊层的硬度为66.3 HRC,磨损量为0.0767 g,并且堆焊层组织中硬质相数量最多且分布均匀,从而增强了堆焊层金属的综合力学性能.     

球铁的微束等离子弧精密堆焊

本研究旨在开发一种能获得极薄层的堆焊方法。此法以等离予弧作为热源,在金属表面上涂敷一层WC 粉末,进行熔化堆焊.并借助于电子探针、扫描电镜及常规试验装置对堆焊熔化层的化学成分,金相组织及性能(包括硬度、抗回火性、耐磨性,耐蚀性)进行了测试。结果表明,应用此法球铁堆焊层具有良好的性能。