熔剂对高频熔覆耐磨覆层工艺性能的影响

采用高频感应加热可以在低碳钢表面熔覆一层耐磨材料，熔剂对覆层与基体的结合、覆层表面成形、脱渣性等工艺性能起着决定性的作用。本文探讨了熔剂对高频熔覆工艺性能的影响。在Fe基Cr13Ni2B合金粉末中加入适量的焊剂431、硼酐及氟化物，可以有效地去除粉料表面的氧化物，降低其熔点，促进粉料与基体的结合．形成一层脱渣容易、表面成形美观且与基体形成牢固冶金结合的耐磨覆层，覆层厚度可以达到2．5mm。     

激光熔覆用铁基合金工艺性研究

对激光熔覆用的铁基模具钢合金进行了设计,研究了硅和硼含量的变化对激光熔覆工艺性能的影响。研究发现,无硅、无硼铁基合金在激光作用下难以熔覆成形,硅的存在利于熔覆层的表面成形改善,但易使熔覆层形成夹杂;硼的存在使熔覆层夹杂少,但表面脱渣难,且在一定的条件下导致熔覆层裂纹。分析表明,铁基合金粉中硅、锰和硼均参与了激光作用下熔池的脱氢造渣反应,硅和硼同时存在更利于熔覆的成形,并有效地防止熔覆层的夹杂和裂纹形成。     

45钢表面真空炉中和高频感应熔覆Ni-Cr合金的研究

通过真空炉熔覆和高频感应加热在45钢表面熔覆Ni-Cr合金，利用扫描电镜和能谱仪研究了熔覆层与基体的界面结构、基体组织，并讨论了这两种工艺的特点和机理。结果表明，在感应熔化条件下，熔覆层和基体界面上的涡流突变使得熔覆材料层和基体形成牢固的冶金结合，熔覆层内能够形成有耐磨骨架作用的树枝状晶；同真空熔覆相比，高频感应熔覆具有快捷、基体为正火组织的优势。     

无熔深熔覆铜工艺

针对钢表面熔覆纯铜层,提出了感应、电弧、连续炉和熔铸“熔覆铜”的工艺方法。SEM组织分析检测表明,这些工艺实现了钢基体与熔覆层的无熔深焊接,熔覆层与钢基体有良好的冶金结合,界面无未焊合、夹渣等缺陷。力学性能试验表明,焊接界面结合剪切强度超过了熔覆层的强度。EDAX面、线扫描和成分分析表明,钢基体未发生熔化,基体与铜熔覆层的过渡区域宽仅几十微米,熔覆层中基体成分含量小于1％。     

WC增强镍基合金高频感应熔覆层的研究

采用刷涂和高频感应熔覆的方法在42CrMo圆钢表面制备了0.6 mm厚WC增强镍基合金熔覆层。对熔覆层进行了显微组织、相结构分析及显微硬度测试。结果表明:WC增强镍基合金熔覆层的显微组织均匀致密,无明显的气孔、夹渣缺陷;沿截面依次为熔覆层、过渡区及基体。熔覆层的平均显微硬度可达600~700 HV0.2,与基体实现了冶金结合。     

不同激光功率对AZ31B镁合金表面Al-Cu合金熔覆层组织和性能的影响

采用激光熔覆技术在AZ31B镁合金表面制备Al-Cu合金涂层,研究不同激光功率条件下激光熔覆层成形、组织和性能的差异。结果表明,当激光功率为350 W时,熔覆层表面成形良好,与基体结合良好并无明显的裂纹缺陷。当激光功率过小时,熔覆表面出现金属小球,且熔覆层与基体结合处有明显的裂纹;当激光功率过高时,熔覆层表面会有弧坑裂纹。不同功率下得到的熔覆层对基体的硬度有明显提高,当功率为350 W时,熔覆层的平均显微硬度达到325 HV。     

7CrSiMnMoV钢表面激光熔覆Ni/WC性能研究

利用激光熔覆技术在7CrSiMnMoV钢表面熔覆一层Ni/WC涂层,分析了熔覆层横截面显微硬度随深度的变化情况,并用X射线衍射仪对熔覆层的物相组成及WC在激光熔覆过程中的变化情况进行了分析。同时,在金相显微镜下观察了激光熔覆层与基体材料的结合情况,并对结合处产生变化的原因作了一定的解释。结果表明,采用Ni60+30%WC金属合金粉末对基体材料进行表面强化处理后,能显著提高基体材料的表面硬度,这对提升模具的耐磨性和延长其使用寿命有利,而且熔覆层与基体材料之间形成良好的冶金结合。     

激光熔覆在AlN陶瓷表面制备铜基金属覆层缺陷分析及控制

通过脉冲式YAG激光器在AlN陶瓷表面制备铜基金属覆层,分析熔覆层的缺陷,并研究如何能控制熔覆层缺陷的发生,熔覆试样的缺陷主要表现为陶瓷基板炸裂、熔覆层成形不完整、熔覆层微观裂纹和气孔.结果表明,通过调节激光熔覆的热输入可以保证陶瓷基板的完整性并且熔覆层成形良好;通过焊前预热和焊后缓冷的工艺可以降低熔覆层微观裂纹和气孔的形成几率.通过优化激光熔覆工艺参数和工艺方法,可以形成良好的熔覆层,并且AlN陶瓷基板和铜基金属覆层之间形成过渡层,形成良好的冶金结合.     

液压支柱高频熔覆再制造技术研究

为提高钢铁材料表面的硬度和耐磨性,采用高频感应加热熔覆方法在27SiMn钢基体上制备具有冶金结合的Ni45合金熔覆层。采用金相显微镜和SEM分析不同熔覆电流下熔覆层的显微组织,同时用能谱仪对熔覆层和基体的元素进行分析。结果表明,熔覆频率为250 k Hz,熔覆电流为1160 A时,熔覆层显微组织致密,与基体呈冶金结合,组织为奥氏体+碳化物的共晶。     

铸铁表面感应加热熔覆Zn的研究

采用快速感应加热技术对铸铁表面锌熔覆的工艺、熔覆层组织、熔覆层与基体之间界面等进行了研究，并用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等对熔覆层及其界面进行了分析。试验结果表明，感应加热熔覆速度快，热影响区小，熔覆层的组织均匀细致，表面光滑平整。由于在熔覆层与界面处锌与铁形成FeZn6.67和FeZn15等Fe—Zn化合物，所以熔覆层与基体之间可以获得结合强度比较高的冶金结合。     

多层氩弧熔敷含TiC颗粒增强涂层的微观组织及耐磨性能

利用多层多道钨极氩弧熔覆技术,熔融预涂于钢基体表面钛铁和石墨混合粉末,可以在普通碳钢表面获得综合性能优异的复合材料表面熔敷层;测试和分析表明,熔敷层微观组织主要由铁素体、低碳马氏体、原位生成的TiC颗粒及碳化物等组成;熔敷层表面硬度达到了HRC 57以上,呈梯度分布特征;滑动磨损试验表明,由于TiC增强颗粒的存在,熔敷层与摩擦副的摩擦系数在磨损过程中不稳定,变化范围较大;TiC颗粒对摩擦的阻碍、钉扎作用大大提高了熔敷层的抗磨损性能,熔敷层磨损体积比基体金属小15～20倍,具有良好的耐磨性能.     

硼化物硬质相耐磨合金堆焊焊条的研究

该文研究的硼化物硬质相耐磨合金堆焊焊条为Cr－Mn－B合金系，堆焊层组织由奥氏体和含棚化物硬质相的共晶体组成，由于硼化物硬质相的硬度高，故含硼化物硬质相的共晶体在磨损过程中起到耐磨骨架作用，显著地提高了堆焊层的耐磨性。常温下的耐磨性能是高锰钢的3倍左右。在制砖机双轴搅拌器的叶片上实际运用考核中，比原45#钢淬火件提高寿命5倍之多。该合金系焊条不但具有良好的加工硬化效应，且有良好的机加工性能。     

送粉激光堆焊梯度功能材料

采用同步送粉的方法进行了316L不锈钢和铁基合金粉末的激光堆焊.通过显微组织观察、SEM电镜扫描、拉伸试验、磨损试验和EDAX能谱分析等手段对激光堆焊层组织性能以及成分进行了分析和测试.两种堆焊材料的梯度功能组合使得不同堆焊部位可以满足不同的工艺和性能要求.激光堆焊层和基体呈冶金结合、稀释率小,堆焊组织细小、致密、无裂纹、气孔等缺陷,底层试样抗拉强度和伸长率达到752.4MPa和41.05%,表层材料磨损性能大大超过基体材料.送粉激光堆焊可以实现材料与性能的优化匹配,为金属零件的梯度功能修复和复杂零件的成形提供了一条有效途径.     

热喷涂及热处理对45钢表面组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜分析和显微硬度测试等手段,研究了喷焊及回火温度对镍基自熔合金粉末涂层组织和性能的影响。结果表明:在结合面上,元素互相扩散,形成亮白色带状的过渡层,基体母材区受热较少,组织变化不大。碳元素扩散进入喷焊层后,与Cr形成(Fe,Ni)23C6及Cr的碳化物,这些硬质相阻碍喷焊层晶粒的张大,致使晶粒细化,在45钢中形成粗棒状或块状组织。喷焊层与基体之间形成了良好的冶金结合,合金元素在喷焊层与基体界面附近连续分布,保证了较高的结合强度。     

60CrMnMo锻钢粗轧R1工作辊堆焊修复工艺研究

通过焊丝、焊剂选择,焊接工艺、回火工艺的配合,使R1轧辊堆焊层具有稳定的组织,高的热疲劳性能,高的耐磨性能,从而提高轧辊使用寿命,提高单位过钢量,提高轧辊抗事故能力,减少停机换辊的时间,降低板带生产成本并提高产量和质量。     

消失模法高锰钢表面合金化工艺的研究

利用干砂负压消失模铸造工艺对高锰钢表面合金化进行研究,通过正交试验研究合金粉配比、助熔剂和粘结剂含量、合金涂层厚度等因素对表面合金层质量的影响,确定合金化涂料的最佳配比,分析表面合金层的组织和性能。结果表明：表面合金层由表及里分为烧结区、过渡区和熔合区,其外层为耐磨性能较好的烧结区和过渡区,内层为综合性能较好的熔合区,基体为奥氏体组织。     

热镀锌钢板连续点焊时电极损耗对焊接质量的影响

镀锌钢板电阻点焊时由于锌层的影响电极损耗非常严重。以厚0.8mm家电用热镀纯锌钢板DX51D+Z为研究对象,探究在正交试验优化焊接参数后,热镀锌钢连续点焊时焊接接头质量变化的规律和电极损耗的特点。结果表明,当采用I=11 kA、P=2 500 N、T=13 cyc的点焊工艺参数组合可获得力学性能最佳的点焊接头;连续点焊试验初期(150点前)焊点力学强度稳定且焊点成形较好,焊接后期(150～300点)接头力学强度波动大,焊接状况不稳定;电极损耗至失效是接头质量急剧下降的主要原因,电极失效形式为头部塑性变形、端面坑蚀和Cu-Zn合金化,在本试验条件下,Cr-Zr-Cu电极焊至150点后显现不稳定现象,电极寿命约280点;失效电极端面的Cu-Zn合金层约65μm。     

QT800-2球墨铸铁表面激光熔覆工艺参数多目标优化

目的 为了解决球墨铸铁表面激光熔覆铁基合金过程中熔覆层塌陷、厚度不均等问题,确定旁轴送粉激光熔覆最优工艺参数组,并对参数寻优方法进行对比分析.方法 选取工艺参数(激光功率、扫描速度、送粉速度)为优化变量和熔覆层表面质量(表面粗糙度、硬度)为优化指标,通过设计L9(34)正交试验进行极差分析,得到优化后的参数组合;通过神经网络预测模型结合NSGA-Ⅱ多目标优化算法进行参数寻优.通过对比这两种优化方法对熔覆层表面质量的实际优化效果,确定最优工艺参数组.结果 3个工艺参数对综合质量的影响大小依次为激光功率>扫描速度>送粉速度,正交优化参数组合使得熔覆层表面粗糙度降低23.3％,硬度降低7.1％.而NSGA-II遗传算法优化参数组合可实现表面粗糙度降低40.5％,硬度提升6.6％.最优工艺参数组合为:激光功率4614 W,送粉速度2.6 r/min,扫描速度325.6 mm/min.结论 采用NSGA-II遗传算法能获得比正交试验更快更好的优化效果;通过合理选择工艺参数,能够解决熔覆层塌陷、厚度不均等问题,从而极大地改善熔覆层表面质量.     

Ni-Ti-Cr-C系熔覆层对电厂排粉机叶轮叶片的延寿研究

以NiCr箔、Cr2C3粉、Ti粉、C粉等为原料自制了焊条,利用氩弧熔覆的方法在16Mn钢上制备了Ni-Ti-Cr-C系熔覆层,研究了熔覆层的相组成、组织结构、成分分布和断面显微硬度的分布.对熔覆层进行了冲蚀磨损实验,并对比了在不同温度、攻角条件下,熔覆层与16Mn钢、高铬铸铁材料的冲蚀性能.结果表明:熔覆层由Ni基固...