药芯焊丝电弧焊(FCAW)的焊接电流对Fe-Cr-C合金堆焊金属组织与耐磨性的影响

采用自制药芯焊丝在3种焊接电流条件下堆焊获得了相应堆焊试样,对其显微组织进行了观察,并对相结构进行了分析。在此基础上,分析了焊接电流对堆焊金属硬度及耐磨性的影响。然后采用数值模拟方法对不同焊接电流的堆焊熔池温度进行了计算,并采用热力学软件对不同焊接电流堆焊金属在冷却过程中的CCT曲线进行了预测。结果表明,随着焊接电流的增加,堆焊熔池温度显著升高,堆焊金属的淬透性增加,从而使冷却后的堆焊金属中的马氏体含量增加,而残余奥氏体含量降低,导致堆焊金属的硬度和耐磨性均显著提升。     

焊接工艺参数及堆焊层数对堆焊层组织性能的影响

本文采用单、双层堆焊方法,研究了以42CrMo作为基体的堆焊层组织、硬度和耐磨性。结果表明,采用双层有助于降低堆焊层的稀释率,硬度变化均匀,有利于提高堆焊层的耐磨性。     

Cr元素对Fe-B堆焊合金的金相组织与性能的影响

为了提高Fe-B堆焊合金的耐磨性,利用等离子堆焊技术在Q235钢材料表面熔覆不同铬含量的Fe-B-Cr堆焊合金层,通过金相分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析,研究Cr元素含量对Fe-B-Cr堆焊合金的组织、硬度和耐磨性的影响。结果表明：随着Cr含量的添加,Cr固溶于Fe和Fe₂B中,堆焊合金由(Fe, Cr)和(Fe, Cr)₂B组成,Cr含量的增加未使Fe-B堆焊合金中生成新相,合金组织由Fe₂B和Fe+Fe₂B的共晶组织构成。Cr元素的添加显著提高了Fe-B堆焊合金的硬度和耐磨性。Cr-2的硬度较Cr-0显著升高。随着Cr含量的不断增加,堆焊合金的硬度值呈上升趋势,Cr-10堆焊层表面硬度高达67 HRC。Cr-10堆焊层的磨损量降到最低,为0.027 5 g,其相对耐磨性较Cr-0提高了375%。     

焊接电流对X80钢低温焊接接头组织与性能的影响

通过显微组织分析、硬度测试、拉伸试验、冲击试验、腐蚀试验,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等实验手段,研究了焊条电弧焊(SMAW)不同焊接电流对X80钢低温焊接接头组织与性能的影响。结果表明:随着焊接电流增加,热影响区(HAZ)晶粒粗化,并且软化现象更加明显;焊接电流在180~190A的接头综合力学性能最佳,但当电流增加到190~200A时,接头的综合力学性能显著降低;各组接头腐蚀速率相差不大,范围在0.14~0.19g/(m2·h),腐蚀膜具有较好的致密性,能够阻止腐蚀介质对基体继续进行腐蚀,从而达到较好的耐腐蚀效果。     

铬镍钨铌系铁基PTA堆焊合金的抗磨损机理

通过观察铬镍钨铌系铁基ＰＴＡ堆焊合金在室温和高温时的金相组织、碳化物形态、组成及分布情况,分析了其耐磨性较高的原因,研究了该合金的高温抗磨损机理     

7A52铝合金交流钨极氩弧焊焊接电流对焊接接头组织性能的影响

采用交流钨极氩弧焊对7A52铝合金板进行焊接,通过对不同焊接电流得到的焊接接头显微组织和显微硬度的分析,得出焊接电流对焊接接头组织性能的影响.试验结果表明,当焊接电流为140～160 A时,得到的焊缝组织较均匀,晶粒排列较紧密,焊接接头性能较好.     

热处理对D707堆焊层组织和性能的影响

本文研究了碳化钨型硬质合金堆焊层在不同热处理工艺条件下的组织、硬度与耐磨性。研究结果表明 ,D70 7硬质合金堆焊层经 85 0℃空冷、85 0℃油冷 +4 0 0℃回火后具有较高的硬度和优异的耐腐蚀磨损性能 ,是低合金钢 35CrMo经C、N共渗后 (85 0℃油冷 +2 0 0℃回火 )的 6～ 12倍。     

埋弧堆焊WC颗粒增强复合层的工艺及性能

目的针对传统钢材硬度低、不耐磨损的问题,选用WC颗粒来增强传统钢材性能,研究不同工艺对WC颗粒增强钢基材料的影响。方法采用埋弧焊方法,将含有WC颗粒的药芯焊丝在钢板表面进行堆焊,采用SVS3020显微镜、光学显微镜和显微硬度计对焊缝的显微组织进行观察与分析。结果随着焊接电流、电压的增大,焊缝成形逐渐完好,无焊缝缺陷,焊接速度增大,焊缝有夹渣缺陷产生;焊缝硬度随着电流、速度的提升而增大,但随电压的提升而下降。结论埋弧焊焊接选用350 A电流、32 V电压和20 m/s速度成形的焊缝质量最佳,基体的稀释作用对堆焊合金层的显微硬度也有明显影响。     

WC颗粒对高铬铸铁基高频感应堆焊层耐磨性的研究

通过高频感应加热技术制备添加WC颗粒的高铬铸铁基堆焊层,并对堆焊层的硬度、显微组织、物相进行表征;利用回转式磨料磨损试验机进行磨损实验。结果表明:堆焊层中主要物相为γ-Fe、(Cr,Fe)_7(C,B)_3、WC及W_2C等。实验证明,当WC含量为30%时,堆焊层具有最优的耐磨性。     

电弧堆焊铁基非晶/纳米晶复合涂层的组织及性能研究

以铁基非晶合金Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2作为焊芯制备低氢型非晶堆焊焊条,利用手工电弧堆焊,调控堆焊工艺参数,在Q235钢上制备两种不同非晶/纳米晶组分的复合堆焊层。利用XRD/SEM/TEM探索不同堆焊工艺下的结构组织演变及非晶/纳米晶的组成比例变化,研究了不同比例非晶/纳米晶复合堆焊层的晶化特征、硬度和耐磨性变化。实验结果表明,堆焊层为铁基非晶/纳米晶复合涂层,与基体达到了良好的冶金结合;涂层中非晶相含量最高可达47.44%,纳米晶粒尺寸为10~48 nm,堆焊层的最高硬度达1 226HV1,其耐磨性可达Q235钢的8倍;两组堆焊层的晶化激活能分别为Ex(150 A)=107.476 kJ/mol,Ex(160A)=58.104 kJ/mol;随着堆焊热输入的增加,堆焊层中非晶相的含量降低,纳米晶粒尺寸增大,堆焊层的晶化温度、热稳定性、硬度和耐磨性有所降低。     

Cr12MoV模具钢堆焊工艺及组织研究

研究了Cr12MoV模具钢堆焊工艺,对堆焊接头组织形貌分析和显微硬度测定表明,堆焊层具有高硬度,热影响区中的白亮带为残余奥氏体,它有利于缓解热应力.     

原位复合(Nb-Cr-Ti)C堆焊金属的组织与性能

工业机械设备表层磨损失效非常普遍,堆焊是其最有效的保护方法之一.采用自制焊条,通过对堆焊合金的组织结构设计和成分调整,自行设计了Nb-Cr-Ti系堆焊金属,并堆焊出了耐磨抗裂的合金层.采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪器以及磨损试验机等,分析了堆焊层组织结构和性能,探讨了各合金元素在堆焊层中的作用.结果表明:堆焊层组织为混合型马氏体和少量残余奥氏体+弥散分布的复合(Nb-Cr-Ti)C颗粒,低碳马氏体和高碳马氏体数量相当.铌在高温下先析出生成硬质相NbC,碳化物硬质点呈颗粒状弥散分布,使组织细化,也使焊层达到较高的硬度,提高了耐磨性.碳化物的大量弥散析出,使得基相含碳量较低而转变成低碳马氏体,因基相有较高的塑韧性,抗裂性增强.该堆焊层的耐磨性和抗裂性明显优于商用D667焊条.     

碳化钨铁基自熔合金堆焊层的组织及性能

二氧化碳气体保护堆焊具有诸多优点,但目前少有其堆焊铁基自熔粉末的报道。利用二氧化碳气体作为热源,在Q235钢表面堆焊Fe_314自熔合金和Fe_314与WC的混合粉末。通过金相观察、硬度测试及磨粒磨损试验,分别研究了涂层厚度及WC含量对堆焊层组织及性能的影响。结果表明:当涂层厚度为3 mm,WC含量为30%时,堆焊层显微组织由多角形碳化物(碳化钨)和少量共晶组成,硬度值达到最高,为65.7 HRC,磨损量最低,为16 mg。     

外加纵向磁场电流对等离子弧堆焊陶瓷相增强铁基合金组织结构和耐磨性的影响

为了改善原位合成陶瓷相增强铁基堆焊合金的组织结构和耐磨性,采用等离子弧堆焊在20G碳钢表面制备原位合成陶瓷相增强铁基合金时施加纵向磁场,研究了外加磁场电流对堆焊层组织结构、硬度及耐磨性能的影响,对磁场作用机理进行了初步讨论.结果表明:外加磁场能够促进晶粒的细化,磁场电流为2.0A时,堆焊层中六边形M7C3陶瓷硬质相最多且均匀分布,硬度和耐磨性最好;随着磁场电流的继续增大,由于电磁阻尼占主导地位,堆焊层的性能下降.     

过渡合金层对激光多层堆焊组织性能影响

采用45钢作为基体材料,在不预热情况下通过增加过渡合金粉堆焊层,再选用专用焊丝进行堆焊试验。由于过渡合金粉中的Ni、Cr提高的奥氏体的稳定性,产生FeNi缓解了高硬度焊丝中碳化物内产生的残余应力,多次堆焊加热使其热应力在该区域得到缓解,减少了裂纹倾向,同时焊丝中的C、V等形成碳化物,因此提高了堆焊层的硬度。     

Q345B钢堆焊层组织及性能研究

本课题以低合金高强度钢Q345B为基体,采用熔化极气体保护焊方法进行堆焊,采用金相显微镜、扫描电镜等检测手段,研究不同堆焊层数下的堆焊层及热影响区的组织、形貌、成分及硬度的变化。试验结果表明,堆焊层组织主要为铁素体和珠光体,从靠近母材的堆焊层到外部堆焊层的珠光体含量逐渐增加,堆焊层的硬度也逐渐增加。     

激光焊接铜的组织性能研究

对铜板进行激光焊接研究,通过正交试验研究焊接电流、脉冲度宽、脉冲频率和焊接速度等工艺参数对接头的最大抗拉强度的影响,并对焊缝的金相组织和显微硬度进行分析.     

镍基合金粉末光束堆焊层的微观组织及强化机理

采用X射线衍射，SEM，EDAX及显微硬度和洛氏硬度等分析手段研究了含碳量为1．0％的NiCrBSi系自熔合金粉末光束堆焊层的微观组织及强化机理，结果表明，采用光束镍基合金粉末堆焊可在铁碳合金表面获得与基体冶金结合良好，无裂纹，轻度稀释的强化层，堆焊热输入对堆焊层稀释率及合金元素烧损的影响程度决定了堆焊层微观组织及物相组成，小热输入堆焊时，堆焊金属经度稀释（η=3.5%），其显微组织由少量初生的γ－Ni和大量的γ－Ni Bi3B Ni3Si三相共晶组成的亚共晶基底，以及在基底上分布着大量的Cr23C6,(Cr,Fe)7C3高硬度相组成，采用大热输入堆焊，堆焊金属稀释率达12％，堆焊层由大量的γ－（Fe,Ni0枝晶和少量γ－(Fe,Ni) M7C3共晶组成，在堆焊层中未发现一次碳化物的析出，在光束粉末堆焊层中大量高硬度M23C6,M7C3共晶组成，在堆焊层中未发现一次碳化物的析出，在光束粉末堆焊层中大量高硬度M23C6，M7C3型碳化物和Ni3B,Ni3Si共晶相的析出以及合金元素在γ相中的过饱和固溶是其是以强化的主要原因，与TIG堆焊相比，采用相近热输入所获得的光束粉末堆焊层的耐磨性能提高了3倍以上。     

高铬铸铁耐磨堆焊层组织结构和硬度分析

应用两种高铬铸铁焊条和一种高铬铸铁药芯焊丝对低碳钢进行堆焊,通过光学显微镜、扫描电镜和洛氏硬度计等设备仪器对三种高铬铸铁耐磨堆焊层的组织结构和硬度进行观察、测试。分析后表明,三种堆焊层的组织结构都随堆焊层厚度的变化而呈现有规律的变化;三种堆焊层在厚度方向上随位置不同其硬度也不同,越接近堆焊层表层则硬度越高。总体结果显示,药芯焊丝堆焊层的组织结构和硬度分布较为均衡。     

Si对明弧堆焊合金M_7C_3相及耐磨性的影响

采用药芯焊丝自保护明弧焊方法制备Fe-17Cr-4C-2V-Mn-Si-Ti多元合金系堆焊合金。借助金相显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜等手段,研究硅对其M_7C_3(M=Fe,Cr,V,Mn)相及耐磨性的影响。结果表明:当硅含量从0.6%(质量分数,下同)增加到2.4%时,初生M_7C_3相由板条状转变为块状弥散分布;其相邻间隔的γ-Fe数量逐渐减少直至消失。硅改变了初生M_7C_3形核前驱体-液态合金化高碳原子团簇的属性而引起其形态、分布和尺寸改变。磨损结果表明,当硅含量从0.6%增加至2.4%时,合金耐磨性先提高后下降,至1.5%时耐磨性最佳,微切削和微观断裂两种磨损机理并存。