K360耐磨钢堆焊合金层的组织与性能

利用药芯焊丝对已磨损的K360耐磨钢进行CO2气体保护堆焊修复,并对堆焊层进行了显微组织、X射线衍射、硬度、冲击韧度及抗磨料磨损性能试验.结果表明:堆焊层的组织为细小板条马氏体 少量弥散分布碳化物,硬度不高,产生冷裂纹倾向小,韧性与塑性较高;同时堆焊层组织细小,弥散分布的碳化物对焊层基体有强化作用,使堆焊层的耐磨性达到了基体的水平.     

打壳锤头等离子堆焊镍基涂层组织和性能

采用等离子堆焊技术在打壳锤头基体Q235钢表面进行堆焊,堆焊材料选用分别含有50%WC、40%WC和30%WC+TiC的复合镍基粉末。借助金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度仪、摩擦磨损试验仪等仪器对所得各堆焊层的显微组织、化学成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行分析。试验结果表明,三种合金堆焊层显微组织均为γ-Ni固溶体和弥散分布的不同形态的硬质化合物相,如WC,(Ti,V)C等。三种合金堆焊层与基体界面处冶金结合良好,堆焊层稀释率低,且与基体Q235钢相比,耐电解腐蚀性显著提高。含有30%WC+TiC的镍基合金堆焊层与含有50%WC和40%WC的镍基合金堆焊层相比,具有更高的耐磨性和抗热腐蚀性。因而含有30%WC+TiC的镍基合金堆焊层综合性能最优,能够大幅度延长打壳锤头使用寿命,具有广泛的应用前景。     

HYDCrMo埋弧硬面堆焊药芯焊丝的研制

开发了马氏体不锈钢型HYDCrMo埋弧硬面堆焊药芯焊丝 ,其堆焊层的显微组织为马氏体 +少量残余奥氏体 ,在马氏体基体上弥散分布着细小的碳化物质点。堆焊层结合强度测定表明 ,其堆焊层的结合强度高。该焊丝配HJ2 6 0焊剂 ,焊接工艺性能良好。焊后进行回火热处理 ,堆焊层的硬度为 5 1～ 5 3HRC ,堆焊层硬度不均匀性为± 1.5HRC。     

两种硬面药芯焊丝堆焊层金属耐磨性的研究

对研制的两种硬面药芯焊丝HDY704、HDY502焊态和焊后热处理堆焊层金属的显微组织及耐磨性能进行了研究,探讨了堆焊层金属的磨损机理。结果表明：合金钢硬面药芯焊丝HDY704和不锈钢硬面药芯焊丝HDY502堆焊层金属的显微组织均为马氏体加少量残余奥氏体;焊后热处理均能提高其耐磨性能;热处理后HDY502堆焊层金属有弥散碳化物析出使硬度增加近10HRC,而HDY704堆焊层金属的硬度不变;堆焊层金属的磨损机理为沙粒在压力作用下被压入基体中沿运动方向的切削破坏。     

焊后加热对Fe-Cr-C耐磨层组织硬度的影响

采用埋弧堆焊方法在Q235低碳钢基体上制备了Fe-Cr-C耐磨堆焊层.研究了焊后高温加热过程对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金组织及硬度的影响,并探讨了焊后加热温度对碳迁移的影响.利用XRD、光学金相显微镜、SEM分析了焊层的显微组织.结果表明,高温加热后焊层的显微组织和物相发生了变化,堆焊层硬度降低,熔合线附近出现明显的增碳和脱碳层,分析了堆焊层组织硬度变化与加热温度的关系.     

不锈钢的电火花表面强化

以1Cr18Ni9Ti不锈钢为基材,采用电火花堆焊技术,研究堆焊后微观组织和显微硬度的变化.结果表明,堆焊层晶粒比基体晶粒细小,显微硬度高于基体.电火花堆焊可以改善不锈钢的表面耐磨性.     

热丝TIG堆焊Alloy 59镍基合金工艺及其堆焊层性能研究

采用ASTM A262. E法、ASTM G48A法、ASTM G36及NACE TM0177腐蚀试验和力学性能、金相等测试方法,对热丝TIG堆焊Alloy 59进行了焊接工艺的研究,对堆焊层各项性能进行了研究。研究表明,热丝TIG是堆焊Alloy 59镍基合金的有效方法,堆焊层平整度较好,未观察到金相组织粗大晶粒;堆焊层力学性能及硬度均符合相关要求,抗晶间腐蚀及点蚀能力好,显示出良好的耐饱和湿H_2S环境腐蚀能力,同时也满足在Cl-应力腐蚀环境中的使用。     

45钢基体上D172焊条堆焊层的组织与性能

采用钛钙型药皮堆焊焊条D172,以手工电弧焊工艺在45钢上堆焊一定厚度的堆焊层,仅堆焊1层时,得到的堆焊金属厚度约3 mm,堆焊3层后,堆焊层厚度可达到8 mm左右;通过显微组织观察、硬度测试和能谱分析等对不同堆焊条件下的热影响区和过渡区的组织和硬度、熔合区附近碳的迁移过程进行了分析.结果表明:随焊接线能量增大,熔合区奥氏体组织减少,铁素体组织增多;熔合区附近基体侧铁素体和珠光体组织变得细小,堆焊层侧马氏体组织变得粗大,其硬度值降低;堆焊3层时,熔合区附近堆焊层侧碳化物明显析出、聚集,马氏体组织较粗大.     

D207堆焊工艺及性能研究

采用D207焊条用手工电弧焊在45号钢基体材料上进行堆焊试验,对堆焊层的金相显微组织进行了分析,对堆焊熔敷金属的硬度和磨损性能进行了测试。结果表明：采用D207焊条堆焊后,其熔敷金属层的硬度与耐磨性能均高于基体材料,大大提升了基体材料的各项性能,可用于45号钢零部件的修复。     

铌含量对铁-铬-碳系合金碳弧堆焊层组织和耐磨性能的影响

以铌质量分数为05%的铁-铬-碳系合金粉块为堆焊材料,采用碳弧堆焊方法在Q235钢基体上制备了堆焊层,研究了铌含量对堆焊层组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明:铌质量分数在05%范围内时,堆焊层均能与Q235钢基体实现良好的冶金结合;堆焊层的组织由灰黑色基体组织和白色硬质相组成,基体组织主要为马氏体和残余奥氏体,白色的硬质相主要为初生的M7C3型碳化物、共晶碳化物以及Cr23C6;随着铌质量分数从0增加至5%,堆焊层组织逐渐细化,硬质相数量逐渐增多,且分布得更加均匀,堆焊层的硬度先升后降,磨损量先降后升;当铌质量分数为3%时,堆焊层硬度最高,为63 HRC,磨损量最小,为5.5mg,磨损表面的划痕最浅,且不连续,仅有少量斑点状凹坑,磨损程度最轻。     

模具修复梯度耐磨堆焊层组织性能研究

提出了采用“母材 过渡层 耐磨层”的复合堆焊修复方法。工艺试验表明,通过打底焊过渡层的方法可以有效防止堆焊出现的裂纹。金相显微分析表明,采用Cr-Mo-W-Nb系耐磨堆焊焊条的堆焊合金组织为马氏体基体 残余奥氏体 碳化物,基体上分布的碳化物使堆焊层具有强的耐磨性。性能测试结果表明,堆焊表面平均硬度达到HRC60.1,完全满足模具材料硬度要求,硬度梯度分布合适,堆焊层耐磨性为母材的7.58倍。     

表面堆焊制备侧压机模块的性能及应用

采用表面堆焊的方法提高侧压机模块的使用寿命,对侧压机模块堆焊层的力学性能、高温硬度和抗高温氧化性能进行了测试,对堆焊层的显微组织进行了分析,并对侧压机模块进行了现场使用试验.结果表明:表面堆焊提高了侧压机模块的塑性、高温硬度和抗高温氧化能力;堆焊层的显微组织是回火索氏体+少许铁素体;堆焊侧压机模块的使用寿命较国产模块有明显延长,并且可以取代进口模块,降低生产成本.     

发动机排气阀的开裂原因

对开裂的发动机排气阀的宏观形貌、显微组织、晶粒度、化学成分、硬度、断口形貌以及腐蚀产物相组成进行研究,并对其开裂原因进行了分析。结果表明:排气阀的开裂为疲劳断裂;疲劳裂纹源位于堆焊层中,由于堆焊工艺操作不当造成显微孔洞;排气阀的堆焊层中及阀基体的固溶体晶界处存在大量碳化物,导致其性能严重下降,在工作载荷的作用下裂纹很容易自显微孔洞处扩展最终形成开裂;腐蚀产物主要为氧化锌、磷酸盐和硫酸盐类等。     

高抗裂耐磨堆焊焊条的研制

为开发高抗裂高耐磨的堆焊焊条,采用H08A焊芯,通过调整药皮中的组分,设计了4种碱性焊条,然后分别在Q235钢基体上进行堆焊,采用光谱仪、硬度计、光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等对堆焊层的化学成分、硬度和显微组织进行了分析,并研究了堆焊层的耐磨性和抗裂性。结果表明:优化成分焊条的堆焊层组织为混合型马氏体+少量残余奥氏体+弥散分布的一次NbC-TiC颗粒,低碳马氏体和高碳马氏体数量相当,硬度为58.1 HRC;堆焊层具有高的抗裂性能,连续堆焊不产生宏观裂纹;堆焊层的耐磨性也较好,约为淬火态45钢的1.41倍。     

手工电弧堆焊金属的显微组织分析

采用CHR207、CHR227和CHR237堆焊焊条,通过手工电弧焊工艺在45钢基体上进行堆焊试验;对获得的不同堆焊金属的显微组织进行了分析,并讨论了合金元素对堆焊层金属显微组织的影响.结果表明,堆焊层金属的显微组织与堆焊焊条的合金成分及含量有关,也与焊条熔敷金属中硬质相的类型、性能及分布等有关;合金元素钼、钒对堆焊金属晶粒的细化作用效果明显.     

退火温度对NM360耐磨钢堆焊层组织与性能的影响

利用D507MoNb焊条对NM360耐磨钢板进行堆焊修复,并于焊后分别在200,400,600℃进行退火处理,研究了退火温度对堆焊层显微组织、硬度、冲击韧性及耐磨性能的影响。结果表明:堆焊层退火前的组织为马氏体+碳化物,在200,400,600℃退火后,堆焊层的组织分别为回火马氏体、回火屈氏体及回火索氏体;随着退火温度升高,堆焊层的硬度降低,冲击韧性增加,耐磨性下降;200℃退火后的堆焊层具有最佳的耐磨性,其相对耐磨性为母材的1.327倍。     

P110套管内壁CMT/P堆焊Inconel 625合金的组织及性能研究

针对P110油套管，采用冷金属过渡加脉冲的焊接工艺获得了平整、连续、无缺陷的Inconel 625合金堆焊层。借助体视显微镜、金相显微镜、SEM、EDS、XRD、TEM、碳硫仪等对堆焊层的成分及微观组织进行了分析。堆焊层组织从熔合线到堆焊层顶部依次为柱状晶、树枝晶、等轴晶，基体为Ni的固溶体，其上分布着Laves和MC型碳化物。堆焊层含有从母材扩散来的C、Fe等元素。采用双环电化学动电位再活化方法对堆焊层的耐腐蚀性进行了研究，发现随着C、Fe的扩散会降低其耐晶间腐蚀抗性。通过EBSD还发现，小角度晶界(具有<15o的晶粒取向)和特殊的大角度晶界(Σ≤29)中的Σ3n晶界(低Σ重合点阵, n=1,2,3)的提高，会提高晶间腐蚀耐性。结果表明采用合适的工艺参数进行Inconel 625合金的堆焊，可得出无明显缺陷，成形良好且具有良好耐腐蚀性能的堆焊层。     

堆焊工艺对镍基276带极堆焊晶间腐蚀的影响规律

采用带极电渣堆焊的方法在SA-516Gr70表面堆焊镍基合金,研究在热处理条件下不同的堆焊工艺对化学成分、显微组织和晶间腐蚀性能的影响规律.结果表明,采用625过渡层+276的耐蚀层带极堆焊,晶间腐蚀率为4.46 mm/a,而采用双层276带极堆焊层,晶间腐蚀率为13.6 mm/a.通过SEM和能谱分析,采用625过渡...     

正火温度对NM360耐磨钢堆焊层组织与性能的影响

利用D507MoNb焊条对NM360耐磨钢板进行了堆焊修复,然后进行不同温度的正火处理,并对处理后堆焊层的显微组织、硬度、冲击韧性及磨料磨损性能进行了研究。结果表明:正火处理前堆焊层的组织为马氏体+碳化物,经不同温度正火处理后堆焊层的组织均为铁素体+珠光体+碳化物,且随正火温度的升高,组织变得粗大,正火温度为1 050℃时,产生了魏氏组织;随正火温度升高,堆焊层硬度、冲击韧性和耐磨性都降低,经900℃正火处理后,堆焊层综合性能最好。     

氮碳合金化自保护硬面药芯焊丝堆焊层的组织与性能

研制出了氮碳合金化自保护硬面药芯焊丝,探讨了回火温度对氮碳合金化自保护硬面药芯焊丝堆焊层硬度和耐磨性能的影响.结果表明:其堆焊层硬度为36.5～45.5 HRC,显微组织为板条马氏体和铬、钛、钒、铌的氮碳化物的复合物,堆焊层中的氮碳化物质点不易分解,有良好的稳定性和抗高温回火性能;回火温度为550 ℃时,堆焊层硬度达到最大值,回火温度高于550 ℃,硬度值基本保持不变;氮碳合金化自保护硬面药芯焊丝堆焊层金属的磨损机理为磨粒切削后塑性磨痕和氮碳化物的块状剥离,堆焊层具有良好耐磨性能的最佳回火温度为480～520 ℃.