药芯焊丝的发展及应用展望

介绍了药芯焊丝的国内外发展现状,阐述了药芯焊丝在耐磨、隔热等工程领域的应用。结合现有的表面工程技术条件,提出了药芯焊丝在未来的发展方向以及今后应开展的重点研究课题。     

以C-Cr-Mn系为主成分高硬度堆焊焊条的研制

自行研制了A,B两组C-Cr-Mn系高硬度堆焊焊条,分析了焊条的硬度和金相组织。两组焊条堆焊过程中脱渣性能良好,烟尘较小,焊后均无裂纹。单层堆焊层硬度达到48～52HRC,对比分析后,确定了B组配方焊条性能较优异,值得推广应用。     

Ni对铁基合金粉块氩弧堆焊层组织和性能的影响

通过氩弧焊在基体材料Q235钢板上熔敷铁合金混合粉末压块,研究了压块成分及堆焊工艺对堆焊层组织及性能的影响。结果表明:在固定压块粉末总质量为16 g、镍铁含量为0.64 g、堆焊电流为180 A时,堆焊层的硬度最大,达到HRC48.9;耐磨性最高,相对磨损量为0.013 4 g/(cm^2·min)。     

自保护药芯焊丝明弧堆焊Fe-Cr-C-B-W合金的组织及性能

采用自保护药芯焊丝明弧堆焊技术制备五组不同钨含量的Fe-Cr-C-B-W合金. 借助金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计和磨损试验机分析堆焊合金的组织及性能. 结果表明，合金的显微组织由马氏体、残余奥氏体、M₇(C,B)₃，M₃(C,B)，Fe₃W₃C和WC组成. 大部分钨元素被迁移到晶界生成了比WC稳定性更好的Fe₃W₃C缺碳复合相，堆焊层中没有典型的初生WC硬质相颗粒生成. 随着钨添加量的增多，共晶硬质相M₇(C,B)₃，M₃(C,B)和Fe₃W₃C随之增多，间距减小，呈连续网状均匀分布. 当钨的添加量为12%时，堆焊层的耐磨性达到最佳.     

辊压机辊肩磨损与多层侧挡板

辊压机运行时,逃逸的物料在侧挡板与磨辊端面之间受到碾磨效果,导致辊压机辊肩磨损。辊肩磨损会增大辊压机的边缘漏料情况,影响挤压效果。在线修复辊压机辊肩磨损的方法是堆焊修复。多层侧挡板设计可以从结构上消除辊肩磨损的隐患。     

H13钢等离子堆焊Ni60A/Cr3C2覆层的磨损及热疲劳性能

采用等离子堆焊技术在H13钢基体表面上制备了Ni60A/Cr₃C₂堆焊覆层,研究了覆层的磨损行为和热疲劳性能。在600 ℃下销盘试验的结果表明,镍基碳化铬复合覆层的耐磨性是Ni60A堆焊覆层的2.8倍和基材H13钢的11.6倍。镍基覆层可以显著降低H13钢的摩擦因数,加入碳化铬则会削弱覆层的摩擦性能。随着磨损的进行,主要磨损机理从氧化磨损演变为磨粒磨损和粘着磨损。在800 ℃到室温下的热疲劳测试结果表明,镍基碳化铬复合覆层在48个热循环后疲劳裂纹达到200 μm,早于镍基覆层的62次。这说明高温氧化促进热疲劳裂纹的产生。碳化铬增强相从镍基上剥离,导致镍基复合覆层热疲劳性能下降。     

输送机刮板的等离子堆焊修复方法研究

矿用刮板输送机在使用过程中,其刮板同坚硬矿石持续摩擦,导致磨损表面呈不规则形状,给再制造利用的修复工作造成困难。提出了基于等离子堆焊工艺的磨损刮板修复方法,对利用线激光扫描仪获得的磨损刮板表面轮廓数据进行预处理和三维重构,合理规划等离子堆焊修复路径。堆焊实验结果表明,基体和焊材融合界面结合强度高,堆焊层组织致密,成形美观,表面光滑,耐磨性好,满足再使用性能要求。     

层间温度对ZTA/高铬铸铁复合材料界面结合性的影响

选用自主研发的高铬铸铁型明弧自保护药芯焊丝在ZTA增强高铬铸铁基复合材料试块上进行不同层温的堆焊实验.利用体式显微镜、光学显微镜和扫描电镜对熔敷金属及复合材料进行组织与界面观察,并用定量金相法对熔敷金属碳化物体积百分数进行统计.结果表明:不同层温下熔敷金属均为典型的高铬铸铁组织,其组织由初生碳化物、共晶莱氏体、马氏体以及残余奥氏体组成,随着层间温度的降低,碳化物体积百分数逐渐升高,在层温为30?℃时熔敷金属碳化物体积百分数可达55.17％.层间温度越低,焊接时产生的应力通过应力释放裂纹越细密均匀,层温30?℃时,ZTA颗粒未见裂纹以及界面剥离的情况,适用于复合材料的堆焊.