耐冲蚀磨损堆焊焊条及性能研究

研制出一种耐冲蚀磨损堆焊焊条,在低碳钢Q235上进行堆焊试验,研究堆焊层金属显微组织及其耐冲蚀磨损性能。结果表明,该焊条具有良好的焊接工艺性能,堆焊过程中飞溅较小,电弧稳定,焊缝成形美观,脱渣性较好,未发现气孔、裂纹等明显焊接缺陷。堆焊层金属显微组织主要为板条马氏体和大量细小弥散分布的碳氮化物析出相;析出相沿基体晶界和晶内均匀析出,产生析出强化作用;堆焊层金属硬度分布均匀,平均硬度为HRC43.8,具有良好的使用性能。与ZG35Si Mn材料相比,堆焊层金属的耐冲蚀磨损性能提高了0.87倍,可用于冲蚀磨损破坏严重部件的制造与修复。     

碳化钨焊条堆焊层组织与性能

采用焊条电弧焊,使用2种焊条(J507和D707)对低碳钢母材进行过渡层和耐磨层堆焊,研究堆焊层的硬度和组织结构特点,发现堆焊打底过渡层组织主要由大量铁素体和少量珠光体组成,其塑性和韧性较好;耐磨层组织由碳化物(WC)、马氏体及残余奥氏体组成,高硬度的WC颗粒镶嵌在马氏体基体中,堆焊层呈现出良好的耐磨损性。     

氮合金化堆焊硬面合金组织与耐高温磨损性能

对马氏体不锈钢堆焊硬而合金进行了氮合金化,研究了其组织和耐高温磨损性能.结果表明,氮合金化马氏体不锈钢堆焊层显微组织主要为马氏体和铌、钛的复合碳氮化物;堆焊马氏体不锈钢硬面合金与碳钢的高温金属间磨损,为碳钢表面高温下形成的氧化皮,粘着于堆焊马氏体不锈钢硬面合金表面,导致堆焊马氏体不锈钢硬面合金产生磨粒磨损.氮合金化堆焊...     

马氏体不锈钢堆焊层组织和耐冲蚀性能

采用2Cr13和经过V、Ti、Nb、N微合金化改性处理的1Cr13马氏体不锈钢进行埋弧堆焊试验,分析微合金元素和热处理工艺对马氏体不锈钢堆焊层显微组织和耐冲蚀性能的影响。研究结果表明:微合金元素V、Ti、Nb与C、N在奥氏体形核初期形成大量颗粒细小、弥散分布的稳定化合物,使堆焊层金属的晶粒得到细化;奥氏体晶粒稳定后,这些化合物又起到析出强化的作用;回火后,部分碳化合物在马氏体板条间析出,起到了二次强化的作用,同时降低马氏体中的碳含量,改善基体韧性。较好的基体强韧性配合最终提高了材料的耐冲蚀性。     

1Cr13NbTi不锈钢堆焊材料氮合金化分析

用氮代替部分碳,通过铌、钛固氮形成氮合金化1Cr13NbTi堆焊合金,深入分析了碳氮化物的形成机理,进行了耐磨粒磨损性能试验,研究了碳氮化物对堆焊合金耐磨粒磨损行为的影响.结果表明,堆焊合金中的碳氮化物为分布在晶界和晶内的MX（M=Nb,Ti;X=C,N）复合型碳氮化物.焊态和热处理条件下具有不同的数量和尺寸,初生的碳氮化物在焊缝凝固过程中形成并具有较大尺寸,数量较小;大量的细小二次碳氮析出物能在热处理后大量弥散析出,对基体产生明显的沉淀强化作用,在增强堆焊合金硬度减小磨粒锲入深度的同时有效阻碍磨粒的切削,从而获得高的耐磨粒磨损性能.     

Nb和N对Fe-Cr13-C堆焊层金属耐磨性能的影响

在Fe-Cr13-C耐磨堆焊焊条药皮中加入Nb和N进行合金化并进行堆焊试验。采用光学显微镜、扫描电镜观察堆焊层金属的显微组织;利用滑动摩擦磨损试验机测试堆焊层金属的耐磨性能,研究Nb和N对Fe-Cr13-C堆焊层金属耐磨性能的影响。结果表明:堆焊层金属中铌和氮的加入能细化马氏体,并且使析出相分布更未均匀,具有明显的细晶强化和析出强化作用,硬度提高约25%;使摩擦磨损磨痕最大深度减小约72%,平均磨痕截面积减小约81%,耐磨性能得到显著提高。     

超低碳氮强化药芯焊丝堆焊层组织与性能

采用自主研制的超低碳氮强化药芯焊丝,利用明弧摆动堆焊技术,选择合适的堆焊工艺参数,在42CrMo板表面堆焊形成马氏体不锈钢堆焊层。通过超声波探伤仪、金相显微镜、EDS、显微硬度计分析测试堆焊层的组织、成分及性能。结果表明,堆焊层无裂纹、气孔等缺陷,与母材达到了冶金结合;堆焊层组织为单一的马氏体,其成分与所设计的药芯一致;堆焊层的硬度从底部到表层呈梯度变化,其平均硬度是基体的2.5倍,弥补了传统堆焊材料整体韧性不足的缺陷;氮化物均匀弥散分布在堆焊层表面。     

超低碳氮强化药芯焊丝堆焊层组织与性能

采用自主研制的超低碳氮强化药芯焊丝,利用明弧摆动堆焊技术,选择合适的堆焊工艺参数,在42CrMo板表面堆焊形成马氏体不锈钢堆焊层。通过超声波探伤仪、金相显微镜、EDS、显微硬度计分析测试堆焊层的组织、成分及性能。结果表明,堆焊层无裂纹、气孔等缺陷,与母材达到了冶金结合;堆焊层组织为单一的马氏体,其成分与所设计的药芯一致;堆焊层的硬度从底部到表层呈梯度变化,其平均硬度是基体的2.5倍,弥补了传统堆焊材料整体韧性不足的缺陷;氮化物均匀弥散分布在堆焊层表面。     

Q235钢表面堆焊不锈钢的组织与性能

采用埋弧焊工艺,在Q235钢试板表面堆焊3Cr13不锈钢耐磨层。对焊缝金属的显微组织进行了分析,对堆焊层金属的硬度进行了测试。结果表明:当堆焊层数达到3层时,堆焊合金的硬度基本不受母材稀释率的影响,堆焊层表面平均硬度为HRC45.9,组织为针状马氏体+残余奥氏体。     

高碳高铬耐磨堆焊合金组织及性能

通过焊条电弧堆焊的方式形成高碳高铬(Fe-Cr-C)耐磨合金堆焊层,分析不同碳含量对堆焊层组织、硬质相及耐磨性能的影响。结果表明:堆焊金属的组织主要为M+A+C共+C初,初生碳化物类型为M7C3;随着碳含量的增加,初生碳化物的含量增加,且其生长方向趋于垂直于母材表面;堆焊层硬度随碳含量的增加而增加,但耐磨性在碳含量达一定程度(w(C)5.6%)时反而降低。     

Study on Mn-Si-B system hardfacing electrode

ＳｔｕｄｙｏｎＭｎ－Ｓｉ－ＢｓｙｓｔｅｍｈａｒｄｆａｃｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｄｅＷａｎｇＬｉａｎｆａｎｇ；ＣｈｅｎＢｏｌｔａｎｄＪｉｎＸｉｌｏｎｇ（ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｎ－Ｓｉ－Ｂｓｙｓｔｅｍｍｅｄ...     

Development of new type of wear and crack resistant hardfacing electrode

By using H08A bare electrode and the coating fluxes of ferrotitanium, rutile, graphite, calcium carbonate and calcium fluoride, a new type of wear and crack resistant hardfacing electrode was developed. The microstructure and wear properties of deposited layer were studied by means of scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffractometry(XRD) and wear test. The results indicate that TiC particles are produced by direct metallurgical reaction between ferrotitanium or rutile and graphite during welding process. TiC particles with sizes in the range of 3 - 5μm are dispersed in the matrix of lath martensite and retained austenite. The deposited layer of the new type of hardfacing electrode possesses better wear and crack resistance than that of D618 and D667 hardfacing electrodes.     

TiC-VC免预热耐磨堆焊焊条

采用H0 8A焊芯 ,钛铁、钒铁、人造金红石和石墨等药皮组分 ,研制了新型耐磨、免预热堆焊焊条。通过扫描电镜 (SEM)、能谱分析 (EDAX)、磨粒磨损试验、焊条工艺性能试验以及硬度测试 ,系统地研究了焊条药皮组分对堆焊层耐磨性、抗裂性、工艺性能及堆焊层组织结构的影响。试验结果表明 ,通过电弧高温冶金反应 ,,药皮中Fe -Ti、Fe-V与石墨反应生成TiC、VC硬质相 ,并弥散分布于低碳马氏体 残余奥氏体的基体上 ,堆焊层具有良好的耐磨性和抗裂性 ,焊前不预热 ,连续堆焊堆焊层不产生裂纹。Fe-Ti、Fe -V与石墨的加入量对堆焊层耐磨性、硬度以及工艺性能影响很大 ,随着钛铁、钒铁、石墨量增加 ,堆焊层硬度、耐磨性增加。但药皮中钛铁超过 18%后焊条工艺性能变差 ,石墨超过 12 %后 ,堆焊层耐磨性降低     

硼化物强化铁基堆焊合金显微组织与耐磨性

为了提高在严峻工况条件下工作的机械零件的耐磨性,采用等离子弧堆焊技术,制备硼化物强化铁基堆焊合金。借助OM,SEM和XRD等分析手段对合金组织和硼化物相形貌进行分析,并与未加入硼的Fe-Cr-C的堆焊合金进行对比。结果表明:堆焊合金中加入w(B)4.5%可改变基体的组织组成及硼化物的数量和分布形态,从而改善耐磨性。硼化物由大量菊花状M23(C,B)6和少量块状M7(C,B)3相组成,BC4与Cr2B的数量较少。耐磨粒磨损试验结果表明:堆焊合金的耐磨性随着硼含量的增加而先增大后下降,加入w(B)4.5%的堆焊层中形成的大量高硬度硼化物分布在具有较高强韧性的马氏体和奥氏体基体上,使其具有最佳的耐磨性,其磨损量仅为未加入硼时的1/6。     

修边模具堆焊工艺的研究

修边模具堆焊工艺是以42CrMo为基体，通过在刃口部位堆焊高硬度合金钢制造修边模，代替传统的修边模制造工艺。分析了工艺参数对堆焊层金相组织、堆焊层硬度及耐磨性的影响，选取了适当的工艺参数并给出了堆焊法制造冷冲模的工艺要点。堆焊层金属及过渡区无气孔、裂纹等缺陷，堆焊的刃口平均硬度在57．5HRC以上．焊缝成形良好并具有很高的耐磨性能。并实际堆焊制造了修边模具，现场应用表明，堆焊层不脱落，寿命达到或超过传统工艺制造的修边模。该工艺对于修复其它冷作模具也具有很好的应用前景。     

修边模具堆焊工艺的研究

修边模具堆焊工艺是以42CrMo为基体,通过在刃口部位堆焊高硬度合金钢制造修边模,代替传统的修边模制造工艺。分析了工艺参数对堆焊层金相组织、堆焊层硬度及耐磨性的影响,选取了适当的工艺参数并给出了堆焊法制造冷冲模的工艺要点。堆焊层金属及过渡区无气孔、裂纹等缺陷,堆焊的刃口平均硬度在57.5HRC以上,焊缝成形良好并具有很高的耐磨性能。并实际堆焊制造了修边模具,现场应用表明,堆焊层不脱落,寿命达到或超过传统工艺制造的修边模。该工艺对于修复其它冷作模具也具有很好的应用前景。     

Fe–Cr–Ti–Nb–V–C系堆焊层的组织及耐磨性研究

设计了Fe-Cr-Ti-Nb-V-C系堆焊层金属，并与Fe-Cr-W-Mo-C系进行对比，利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）分析了堆焊层的组织，利用MM200型磨损试验机进行耐磨性对比，通过磨损面形貌观察，探讨了磨损机理。结果表明，由于形成弥散的MC型碳化物第二相及强韧的基体，Fe-Cr-Ti-Nb-V-C系堆焊层金属具有良好的耐磨性。     

Microstructures and properties of non-preheated hardfacing welding

A new type of non-preheated hardfacing electrode was developed using H08A as the core and the coat contents including ferrotitaninm, ferrovanadium, graphite, rutile etc. The microstrnctures and properties of hardfacing metal were systematically researched. The results show the hardness of hardfacing metal increases with increasing of ferrotitanium, ferrovanadium, graphite in the coat, but the crack resistance and processing weldability become worse. The carbides formed by arc metallurgic reaction are uniformly dispersed in the matrix structure. The phases of hardfacing metal consist of α-Fe, γ-Fe, VC, TiC and Fe3 C.The carbides are compression aggregation of TiC and VC, and their appearances present irregular block. The matrix microstrncture of hardfacing metal is lath martensite. The hardfacing layers with better crack resistance and wearability are achieved and no visible cracks occur when using non-preheated electrode in continuous welding process. Hardness of hardfacing metal is more than 60HRC, and its relative wearability is five times of wearability of D667 electrode in abrasive wear test.     

含内生碳化物颗粒的堆焊合金组织与磨料磨损性能

文中通过焊条电弧焊在Q235钢板上堆焊获得一种新的含内生碳化物颗粒的堆焊合金,采用光谱仪、硬度计、光学显微镜、SEM和EDAX能谱分析对合金的化学成分、组织和硬度进行了研究,在销盘型磨损试验机上进行了磨料磨损试验.结果表明,研制成功的堆焊合金组织为混合型马氏体和少量残余奥氏体+弥散分布的一次(NbCrTi)C颗粒,且低碳马氏体和高碳马氏体数量相当,内生复合碳化物(NbCrTi)C增强相在基体中弥散分布,局部有偏聚;强韧结合的基体能联结和支撑增强相,硬度达57HRC,耐磨性达到碳化钨焊条D707的3.6倍.