碳化钨条氧乙炔焰堆焊层泥沙磨损试验研究

提高过流易损件的耐磨性及使用寿命是疏浚行业亟待解决的问题。作者运用氧乙炔焰堆焊法，制备出碳化钨条火焰堆焊层，介绍了这种堆焊的基本特点及工艺过程，对堆焊层的抗泥沙磨损性能及堆焊层中碳化钨颗粒分布和显微形貌等进行了分析讨论，研究表明：复合耐磨堆焊层中碳化钨颗粒的较少溶解、颗粒与胎体金属之间的良好结合以及“阴影效应”和“支撑作用”的共同作用是获得优异抗泥沙磨损性能的根本原因。     

碳化钨耐磨药芯焊丝电弧堆焊工艺与性能的研究

试验研究了碳化钨耐磨药芯焊丝电弧堆焊工艺方法对堆焊层性能和组织的影响。结果表明，堆焊工艺中的能量输入、堆焊层数以及冷却方式对堆焊层的硬度、耐磨性及堆焊层结合性能有明显的影响。导致堆焊层性能变化的主要原因是工艺因素引起了堆焊层组织及碳化钨形态的变化。其中堆焊工艺采用大电流、双道焊、缓慢的冷却速度时，堆焊层中的强化相碳化物颗粒较大，分布均匀，堆焊层具有良好的综合性能。     

碳化钨浸润堆焊工艺及其堆焊层泥沙磨损试验研究

采用钢基钎料在低碳钢板上地碳化钨浸润堆焊工艺试验，叙述了浸焊工艺过程及要求，对碳化钨浸润焊层进行了泥沙磨损试验，结合浸润堆焊层的复合构成及其性能，分析讨论了浸润堆焊层的抗磨粒磨损特性。     

碳化钨/高锰钢堆焊层的制备工艺及耐磨性能

采用氧乙炔焰在Q235钢基体上制备碳化钨/高锰钢堆焊层,通过调节碳化钨的种类、粒度和含量来对比组织、性能上的差异。试验结果表明,在堆焊层中碳化钨颗粒分布均匀,颗粒周围产生共晶组织,且堆焊层的硬度随着碳化钨颗粒的数量、碳化钨颗粒尺寸的增加而上升;耐磨性随着碳化钨颗粒度的减小和碳化钨数量的增加而增加,其含量达到40%时为最佳,经冲击强化后堆焊层性能进一步提升。     

钒对铁基碳化钨耐磨堆焊层组织和性能的影响

在自研制的碳化钨管状药芯焊条中添加不同含量的钒元素（0%~3%）并制备堆焊合金,通过SEM,XRD,EDS等研究分析手段,研究不同钒含量对碳化钨耐磨层组织性能的影响规律.结果表明,钒含量与堆焊层中碳化钨颗粒的溶解程度密切相关,钒优先将碳化钨颗粒分解出的碳原子以碳化钒形式固定,从而抑制了碳化钨颗粒的分解,钒元素含量决定了碳化钨溶解的强弱,含有2%钒元素的堆焊层中生成适量碳化钒有效抑制了碳化钨的溶解.钒元素的加入还能强化碳化钨堆焊层基体金属的硬度,降低堆焊层中碳化钨颗粒剥落的风险,有效提高了堆焊层的耐磨性.     

堆焊

20095257碳化钨应用于强力磨料磨损件的堆焊研究／徐冰强／／焊接．-2009（4）：61-63 用珠光体作为底层，以高铬锰奥氏体作为过渡层进行碳化钨的电弧堆焊，能够很好地解决堆焊材料与基体金属的相容性问题。对碳化钨材料的抗磨损性能及其焊接工艺性进行了分析，认为碳化钨在抗强力磨损的大型零件上，采用电弧堆焊不失为一种好的方法，并介绍了使用该方法在水泥辊压机辊面堆焊中的实践验证情况。图1表4     

堆焊

20095257碳化钨应用于强力磨料磨损件的堆焊研究／徐冰强／／焊接．-2009（4）：61-63 用珠光体作为底层，以高铬锰奥氏体作为过渡层进行碳化钨的电弧堆焊，能够很好地解决堆焊材料与基体金属的相容性问题。对碳化钨材料的抗磨损性能及其焊接工艺性进行了分析，认为碳化钨在抗强力磨损的大型零件上，采用电弧堆焊不失为一种好的方法，并介绍了使用该方法在水泥辊压机辊面堆焊中的实践验证情况。图1表4     

碳化钨增强高频感应堆焊层组织性能研究

采用高频感应堆焊工艺制备碳化钨颗粒增强高铬铸铁基高频感应堆焊层,并对其微观组织和耐磨性能进行研究。结果表明,与普通高铬铸铁基堆焊层相比,采用高频感应堆焊工艺制备的碳化钨颗粒增强高铬铸铁基高频感应堆焊层具有更高的硬度和更好的耐磨性能。     

硬质合金齿面的高频堆焊

为满足石油井下工况的要求 ,三牙轮铣齿钻头齿面要堆焊一层硬质合金颗粒 ,目前主要用氧乙炔火焰堆焊 ,工艺有两种 :一种用管装碳化钨焊条 ;另一种是“胶焊法” ,即先将碳化钨颗粒用氧化铜和水玻璃粘附在待焊表面 ,然后加热 ,使钢基体熔化后碳化钨颗粒沉积在齿面上。就生产现场情况看 ,气焊的主要不足是 :①变形较大 ,影响牙轮轴承孔加工精度 ,甚至出现钻头组装后牙轮互相干涉 ;②管装焊条堆焊层中碳化钨密度低 ,影响抗磨性能 ;③容易产生气孔 ;④焊层厚度不均匀。用“胶焊法”也经常因碳化钨颗粒粘附不牢被气体火焰吹失。为了避免气焊时因热…     

堆焊焊条性能的研究

堆焊作为材料表面改性及修复的一种经济而快速的工艺方法，其应用范围越来越广。因此研究堆焊层（堆焊焊条的熔敷金属）的性能具有重要意义。以H08A为焊芯，在确定基础配方后，采用正交优化法进行试验，在药皮中加入B，C，Cr-Fe,Mo-Fe,V-Fe,W等元素，通过电弧冶金反应获得硬度较高及耐磨性良好的堆焊层。     

槽型堆焊焊条及其堆焊技术研究

研制了一种新型槽型堆焊焊条并探讨了堆焊工艺及其对显微组织的影响,该焊条具有稀释率低,制造简便等优点。金相显微照片和波谱分析结果表明:堆焊层剖面分为热影响区、过渡层、胞状树枝晶层和等轴晶层,成分由亚共晶向过共晶过渡,该组织使涂层具有高耐磨性,可延长堆焊件使用寿命。当焊速增大时,堆焊层中的晶粒主轴朝向焊缝熔合线方向,稀释率变低。     

工艺参数对堆焊层组织性能的影响

采用碳弧堆焊设备制备 Cr-B-Ni-V 系耐磨合金,在制备过程中加入直流横向磁场.外加磁场将与电弧、熔池相互作用形成电磁搅拌现象,细化堆焊层金属的组织,影响硬质相的形核及分布,进而提高堆焊层的综合力学性能.通过对堆焊层进行硬度、磨损试验以及显微组织分析,研究堆焊速度、磁场强度对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律.结果表明,堆焊速度应与磁场电流配合使用,才能使堆焊层的性能得到充分改善;当堆焊速度为 12cm/min,磁场电流为 3A 时,堆焊层的硬度得到最大值,而磨损量达到最小值,其具体数值硬度为 54.4 HRC,磨损量为 0.0335 g.

Abstract：

In order to refine the structure of deposited metal and control the morphology and distribution of hard phase in surfacing deposit, DC transverse magnetic field was applied to the carbon arc surfacing of Cr-B-Ni-V iron based alloy system. The influence of magnetic intensity and surfacing speed on degree of hardness and wearing resistance was studied through analyzing the hardness, wearing and microstructures of the surfacing deposit. The results show that good match of magnetic field intensity and surfacing speed can improve the properties of surfacing deposit; the optimal values of surfacing deposit are 54.4 HRC and Δm = 0.033 5 when magnetic field current is 3 A, surfacing current is 180 A and surfacing speed is 12 cm/min.     

Cr-Mn抗气蚀堆焊焊条

设计了一种Cr-Mn合金系统抗气蚀堆焊焊务,合金元素通过药皮向堆焊层中过渡.运用正交试验法对药皮配方进行了优化.对所设计焊条的工艺性能、熔敷金属的化学成分、堆焊层硬度和金相组织进行了分析.试验结果表明,焊条工艺性能良好,堆焊层加工硬化作用显著,能够满足抗气蚀性能的要求.     

Multi-arc surfacing with coated electrodes

The results of investigations of the structure and properties of the deposited metal of the maraging steel of the Fe–Ni–Mo–Cr–V–Si–Ti–Al alloying system, hardened with boron compounds, are presented. The role of borides in the formation of the phase composition and the structural state of the steel in tempering is analysed. It is shown that this metal has high thermal and wear resistance. Consequently, it is recommended for hardfacing working surfaces of stamping tools.     

Performance analysis of friction surfacing

Performance criteria regarding the material deposition rate and energy consumption per unit of deposited mass were established for the characterization of friction surfacing. These criteria were tested in the friction surfacing of mild steel, for a range of process parameters. The influence of forging force, consumable tilt angle, travel and rotation speeds on interfacial bond properties and process efficiency were investigated. Coatings were examined by optical microscopy, image processing techniques and hardness testing. The applied load on the consumable rod was found to be essential to improve joining efficiency and to increase the deposition rate. Higher rotation or travel speeds were detrimental for the joining efficiency. Tilting the consumable rod along the travel direction proved to improve the joining efficiency up to 5%. For the testing conditions under study, the material loss in flashes represented about 40–60% of the total rod consumed, while unbonded regions were reduced to 8% of the effective coating section. Friction surfacing was seen to require mechanical work between 2.5 and 5 kJ/g of deposited coating with deposition rates of 0.5–1.6 g/s.Deposition rates are higher than for laser cladding or plasma arc welding with a specific energy consumption lower than for other cladding processes.     

摩擦堆焊工艺参数的优化选择

利用工艺试验分析了工艺参数对摩擦堆焊工艺的影响：随着耗材转速的增加，堆焊层的宽度和厚度均线性减小；随焊敷压力的增加，堆焊层宽度增加，厚度减小。结合热源模型建立了摩擦堆焊工艺参数匹配因数nF(耗材转速与焊敷压力之代数乘积)与摩擦预热时间tp的函数关系。实际应用中，可以根据摩擦预热时间确定工艺参数匹配因数，然后根据各个参数对堆焊层性能的影响，具体确定三个参数，完成工艺参数的优化选择。     

等离子弧喷焊铜基合金的组织和耐磨性

采用等离子弧喷焊技术，在Q235钢表面制成熔敷低磷锡青铜和镍基合金混合粉末的喷焊层。利用金相、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法对喷焊层和结合层的组织进行研究，同时测试了喷焊层的硬度和耐磨性。结果表明，喷焊层与基体是冶金结合，结合线清晰。熔敷合金稀释率低。喷焊材料为铜基合金DGCul50时，喷焊层含有α—Cu相，δ相，ε相和Cu3P。喷焊材料为铜基合金DGCul50 适量镍基合金DGNi50A时喷焊层主要含有α—Cu相，δ相，ε相，Cu3P，γ—Ni，Ni2B，CrB，(Fe，Ni)23C6，(Cu，Ni)23C6和Fe5Si2B2。随加入铜基合金粉末中的镍基合金粉末量的增加，喷焊层与基体之间的结合层加厚，喷焊层的硬度和耐磨性显著提高。