焊后热处理对Q235钢熔覆层组织和耐磨性的影响

利用药芯焊丝对Q235钢进行堆焊,堆焊后分别采取直接空冷和焊后450℃×3h回火处理,并对回火前后熔合线两侧的热影响区和熔覆层进行了显微组织、显微硬度梯度以及熔覆层的耐磨性能试验。试验结果表明:焊后空冷条件下,靠近熔合线的热影响区存在大量的魏氏组织,熔覆层为粗大的片状马氏体和大量残余奥氏体,且基体与熔覆层显微硬度梯度较大;堆焊后经回火处理,热影响区的魏氏组织基本消失,熔覆层组织转变为回火屈氏体+少量残余奥氏体,硬度较高,耐磨性较好,相比焊后空冷熔覆层的耐磨性提高约24%,同时基体与熔覆层间的最大显微硬度梯度值减小了约70HV。     

基于45钢基体焊前预热对熔合区组织及硬度梯度的影响

分别对已预热及未预热的45钢基体采用高合金药芯焊丝进行堆焊,焊后均进行空冷。利用金相显微镜和显微硬度计对焊前不同处理条件下试样的熔合区组织和硬度梯度进行对比分析。研究结果表明:焊前不同处理条件下试样的熔合区组织和硬度梯度出现明显的差异,焊前未进行预热而直接堆焊的试样,其焊接热影响区主要为力学性能较差的魏氏组织,熔覆层主要为粒状回火索氏体和残留奥氏体混合组织,且在混合组织中出现焊接裂纹,同时熔合区硬度梯度较大;焊前进行350℃×1 h预热的堆焊试样,其焊接热影响区魏氏组织消失,主要为大小均匀的粒状铁素体和珠光体,熔覆层未出现明显的焊接裂纹,同时熔合线两侧的最大硬度梯度明显降低。     

焊后回火对ZG15MnMoVCu堆焊熔合区组织及硬度梯度的影响

采用Cr基药芯焊丝对ZG15MnMoVCu基体进行堆焊,焊后分别对堆焊试样进行空冷及不同温度回火处理。对比分析了焊后不同处理条件下的显微组织、合金元素Cr在熔合线两侧的分布以及熔合线两侧的显微硬度梯度。试验结果表明:焊后直接空冷条件下靠近熔合线的基体侧为形状不规则的针状魏氏组织,熔覆层表现为粗大的针状马氏体,Cr元素在熔合线两侧的分布量差异较大,且熔合线两侧显微硬度梯度较大;焊后随回火温度提高,靠近熔合线基体侧针状魏氏组织逐渐减少,粒状珠光体和铁素体逐渐增多,熔覆层由粗大的针状马氏体逐渐转变为细小的板条状回火马氏体,组织明显发生改善,同时Cr在熔合线两侧的分布量逐渐均匀化,且熔合线两侧的显微硬度梯度逐渐减小。     

焊后不同回火时间对高铬熔覆层组织及性能的影响

利用高铬药芯焊丝对35钢进行堆焊,堆焊后对各试样分别采取直接空冷和焊后400℃×(1、2、4)h回火处理,通过金相显微镜观察、断口扫描以及磨损试验对焊后不同处理条件下的熔覆层组织、断口形貌以及耐磨性能进行对比分析。结果表明:焊后不同处理条件下的熔覆层组织、断口形貌以及耐磨性能具有较大的差异。焊后空冷条件下熔覆层主要为粗大的片状马氏体,冲击韧性及耐磨性较差;焊后随回火时间的延长,粗大的片状马氏体逐渐减少,细小的板条回火马氏体逐渐增多,同时韧性及耐磨性提高;当焊后回火条件为400℃×4 h时,熔覆层全部转变为细小的板条回火马氏体,韧性较好,耐磨性较高。     

不同处理工艺对高合金堆焊合金层组织及耐磨性影响

采用高合金堆焊药芯焊丝对9CrMoV轧辊钢基体表层进行堆焊修复,焊后分别对堆焊试样进行空冷、砂冷及淬火回火处理。采用金相显微镜观察以及磨损试验对焊后不同处理条件下的熔覆层组织及耐磨性进行对比分析。结果表明:焊后不同处理条件熔覆层组织以及耐磨性具有较大的差异,焊后空冷条件下熔覆层主要为粗大的片状马氏体,耐磨性较差;焊后砂冷条件下,粗大的片状马氏体减少,出现部分细小的板条马氏体,同时耐磨性提高;当焊后处理条件为调质时,熔覆层几乎全部为细小的板条回火马氏体,并出现部分贝氏体,耐磨性较高。     

基于45钢基体焊后不同回火温度对熔合区组织及韧性的影响

利用高合金药芯焊丝对45钢基体进行堆焊,焊后分别对堆焊试样进行100、200、300、400℃回火处理。采用金相显微镜以及扫描电镜对焊后不同回火温度条件下的熔合区组织及冲击断口形貌进行了对比分析。结果表明:焊后不同回火温度条件下熔合区组织及熔覆层断口形貌差异较大,随着回火温度提高,热影响区粗大的魏氏组织逐渐减少,粒状铁素体及珠光体逐渐增多,同时熔覆层断面韧性逐渐升高,并逐渐出现大量较小较深的韧窝,韧性发生明显改善,当回火温度达到400℃时,热影响区魏氏组织完全转变为大小相对均匀的粒状铁素体及珠光体,熔覆层断面的韧窝较深、较小且数量较多。     

焊后处理对45钢基体模具堆焊层组织及力学性能的影响

在45钢基体上进行了堆焊试验,并将堆焊后的试样分别进行了直接空冷和焊后回火处理,研究了这两种焊层的显微组织、硬度以及耐磨性能.试验研究结果表明:堆焊后空冷试样的显微组织为粗大的板条状马氏体和大量残留奥氏体;堆焊后进行500～550℃回火处理,试样焊层的显微组织主要是细小托氏体和少量残留奥氏体.堆焊后回火处理试样的硬度比直接空冷试样的硬度低10％,邻近熔合区的基体硬度有所提高,熔合区硬度梯度减小,有利于改善堆焊层的韧性;焊后回火处理的试样的耐磨性比直接空冷试样的耐磨性提高35％.     

焊后回火处理对Cr-Mo-Ni-W系熔覆层组织及性能的影响

利用Cr-Mo-Ni-W系焊丝对Q345钢进行堆焊,焊后对各堆焊试样分别空冷及300、400、500℃回火处理。通过金相显微分析、硬度以及冲击试验,研究了焊后不同处理条件下熔覆层的组织、硬度及韧性。结果表明:焊后空冷条件下,熔覆层主要表现为粗大的片状马氏体,硬度分布不均,韧性较低脆性较高,断口表现为典型的脆性断裂;焊后随着回火温度的升高,熔覆层中粗大片状马氏体逐渐减少,硬度分布逐渐均匀化,同时,韧性逐渐改善。当回火温度达到400℃时,熔覆层中组织为细小的板条状回火马氏体,硬度及韧性较高,断口中出现大量的断裂韧窝;当回火温度达到500℃时,熔覆层出现大量的粒状回火索氏体,硬度较低。     

回火温度对H13钢堆焊熔覆层组织及韧性影响

采用高Cr药芯焊丝对失效的H13钢模具表层进行堆焊,焊后分别进行不同温度保温2 h的回火处理。利用金相显微镜及扫描电镜对焊后不同回火条件下的熔覆层组织及冲击断口形貌进行对比分析。结果表明:焊后不同回火条件下熔覆层组织及断口形貌差异较大,随回火温度的升高,熔覆层由原先脆性较大的片状马氏体逐渐转变为硬度较高的板条状回火马氏体和韧性较好的粒状回火索氏体,同时熔覆层断面随回火温度的升高出现大量较小的韧窝,韧性发生明显改善,当回火条件为400℃×2 h时,熔覆层主要为细小的板条状回火马氏体和粒状回火索氏体混合组织,断面韧窝较深较小。     

多层熔敷堆焊各区域组织及性能研究

利用Fe基药芯焊丝对失效的5CrNiMo模具进行多层堆焊修复,之后对堆焊试样进行空冷处理。利用显微观察及硬度分析方法研究了各层堆焊合金的显微组织形貌及显微硬度分布。结果表明:焊后空冷处理条件下各层显微组织形貌及硬度分布差异较大,堆焊合金由第一层到第三层细小的板条回火马氏体逐渐减少,粗大的板条回火马氏体逐渐增多,最外表层堆焊合金组织主要为粗大的片状马氏体,同时堆焊合金的显微硬度由第一层到外表层逐渐升高,出现梯度分布,最外层堆焊合金显微硬度平均值达到了540 HV。堆焊时后层堆焊对前层进行了高温回火是各层显微组织及硬度分布出现差异的主要原因。     

焊后回火处理对9Cr13轧辊钢堆焊熔覆层组织及回火脆性的影响

利用Cr-Ni-Mn系药芯焊丝对9Cr13轧辊钢进行堆焊,研究了焊后不同回火温度对熔覆层组织、硬度及韧性的影响规律。结果表明,在50~200℃低温回火范围内,熔覆层主要表现为粗大的片状回火马氏体,硬度较高但韧性较低,冲击断口表现为典型的脆性断裂;300~550℃中温回火范围内,随着回火温度升高,熔覆层中粗大片状回火马氏体逐渐减少,硬度逐渐降低,韧性逐渐改善;当回火温度达到550℃时,堆焊熔覆层中的粗大片状回火马氏体消失,表现为细小的板条状回火马氏体与弥散分布的细小颗粒状混合组织,断口出现大量的断裂韧窝,硬度及韧性较高;当回火温度达到600℃时,堆焊熔覆层主要表现为尺寸较大的颗粒状组织,韧性降低;根据冲击韧度值确定了熔敷层的回火脆性温度区间为150~200℃。     

预热温度对U75V激光熔覆成形性能的影响

研究了预热温度对U75V激光熔覆成形的影响,分析了熔覆层显微组织特征和硬度分布。结果表明,当预热温度低于125 ℃时,熔覆层出现了孔洞和熔深分布不均匀的缺陷,整体尺寸波动较大;125 ℃预热成形的多层熔覆层无明显缺陷。在母材预热后,单层熔覆层熔覆区组织由魏氏组织变化为下贝氏体,热影响区主要为粗晶马氏体,硬度变化较小。多层熔覆层熔覆区组织为柱状晶和等轴晶共存,热影响区的马氏体分布在熔合线附近区域。预热后熔覆层的硬度有所下降,预热对马氏体转变的影响较小。     

热处理对GCr15冷轧辊堆焊层组织和耐磨性影响

利用自行配置的高Cr药芯焊丝对GCr15冷轧辊钢进行堆焊,堆焊后分别进行空冷及400、500、600℃不同温度回火处理,研究了空冷及不同回火温度条件下堆焊层的显微组织、显微硬度以及耐磨性。结果表明:焊后空冷及不同温度回火条件下堆焊层的组织形貌、硬度及耐磨性具有较大的差异。焊后空冷条件下,堆焊层显微组织主要表现为力学性能较低的粗大片状马氏体,硬度较高但耐磨性较低;焊后随着回火温度的提高,粗大的片状马氏体逐渐转变为细小的板条状回火马氏体及粒状回火索氏体,硬度逐渐降低,当回火温度达到600℃时,硬度出现软化,当回火温度为500℃时,堆焊层的耐磨性最高。     

中国低活化钢激光焊接接头微观组织与硬度分析

采用功率为4 kW的Nd:YAG激光器,对6 mm厚CLAM钢板采用不同的焊接参数进行了激光焊接试验,焊后对部分试样进行回火处理.分别对焊后和回火试样的硬度和微观组织结构进行了测试和观察.结果表明,回火处理前焊接接头金相组织主要为粗大的板条马氏体,随着焊接速度的提高,焊缝硬度有所提高;回火处理后焊接接头金相组织为板条特征明显的回火马氏体,使用扫描电镜对回火后焊接接头进行观察发现在原奥氏体晶界和马氏体板条上有碳化物析出,导致焊缝区的硬度相对母材略有提高,焊接热影响区未出现软化现象.     

回火工艺对9Ni钢焊接接头显微组织的影响

采用Ni基焊条对9Ni钢进行手工电弧焊,焊后对焊接接头分别进行不同回火温度和回火时间处理,对不同回火条件下母材、热影响区的组织和硬度进行了分析比较。结果表明:9Ni钢焊接接头回火处理后,其主要组织为铁素体、回火马氏体和回转奥氏体,随着回火温度的升高和回火时间的增加,粗晶区组织由粗大板条马氏体转变为细小的板条马氏体;热影响区硬度随着回火温度和回火时间的增加而降低;粗晶区在580℃回火时马氏体板条边界明显析出回转奥氏体,随着回火时间的延长回转奥氏体的量增加,当回火时间大于4 h以后,回转奥氏体的量变化不大。     

搭接系数对S271钢镍基堆焊层热影响区组织与性能的影响

采用脉冲钨极氩弧焊在核电用S271钢表面堆焊镍基合金,研究不同搭接系数对堆焊接头热影响区微观组织和显微硬度的影响。结果表明:不同搭接系数下热影响区组织规律一致,第二道焊道未搭接区域紧邻熔合线处组织为粗大板条马氏体;搭接区域焊趾部位微观组织为M-A组元;第一道焊道未搭接区域紧邻熔合线处组织为回火马氏体。第二道焊道与搭接区域紧邻熔合线热影响区显微硬度高于460 HV,第一道焊道未搭接区域热影响区显微硬度低于460 HV;搭接系数为50%时,第二道焊道对第一道焊道未搭接区域的回火软化作用最为明显。     

焊后热处理对熔敷金属显微组织及硬度的影响

采用焊条电弧堆焊方法对45钢进行了三层堆焊试验,并进行了不同温度的焊后回火处理,研究了熔敷金属的显微组织和硬度分布。结果表明:回火温度为400℃时,熔敷金属显微组织是残余奥氏体和粒状贝氏体,550℃时出现了回火马氏体,700℃时出现了魏氏组织。回火温度为550℃时,熔敷金属的显微硬度值最大,400℃次之,700℃最小。这是由于回火温度为550℃时熔敷金属中形成了特殊碳化物,造成了二次硬化现象;回火温度为700℃时魏氏组织的出现大大降低了熔敷金属的力学性能,且熔敷金属中的马氏体分解加剧,特殊碳化物会迅速地聚集长大,严重地削弱了弥散强化的效果。     

热处理对PH17-4表面堆焊钴基合金后组织及性能的影响

利用等离子堆焊技术在PH17-4马氏体沉淀硬化不锈钢表面堆焊Stellite12钴基合金熔覆层,并在堆焊后对其进行热处理.采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、维氏显微硬度计等测试手段,研究了固溶及固溶后时效处理对堆焊层、母材热影响区组织结构及显微硬度的影响.结果表明:焊缝金属与母材间界面熔合良好,堆焊层组织均匀,在母材中靠近熔合线处出现了宽度为2 mm左右的热影响区;焊后进行1 050℃的固溶处理,母材热影响区消失,组织均匀化,堆焊层组织细化,同时显微硬度提高;固溶后分别进行480℃,540℃及620℃的时效处理,母材中有硬质相析出,显微硬度增加,且随着时效温度升高显微硬度降低.     

回火温度对10Ni5CrMoV钢焊缝组织及性能影响

对10Ni5Cr Mo V钢焊接接头进行了不同焊后回火处理,对比分析了不同回火温度对焊缝组织、硬度以及韧性的影响规律。结果表明:焊后空冷条件下,焊缝组织中存在大量的片状马氏体,韧性较差;冲击断口中出现大面积较平区域,同时基体侧与焊缝侧之间的硬度梯度较大。随着回火温度的升高,焊缝组织中的片状马氏体逐渐减少,板条状回火马氏体逐渐增多,基体侧与焊缝侧之间的硬度梯度逐渐减小,同时断口中的大面积较平区域逐渐减少,韧窝逐渐增多,焊缝的韧性逐渐提高。回火温度为600℃时,焊缝组织主要表现为细小的粒状回火索氏体,基体侧与焊缝侧之间的硬度梯度ΔH降低至150HV,同时断口中出现大量较小较深的断裂韧窝,韧性最好。     

基于铸钢堆焊用铁基高合金焊材的焊后热处理研究

采用Fe-Cr-Ni系药芯焊丝在ZG25CrNiMn基体表面进行埋弧堆焊,焊后分别进行空冷及200、300、400、500、600℃不同温度回火处理。通过金相显微观察、硬度检测、摩擦试验以及冲击试验和SEM扫描等试验方法分析了焊后不同处理对堆焊层组织、硬度、耐磨性及断裂机理的影响规律。结果表明:焊后采取不同处理,堆焊层的组织形貌、硬度、耐磨性以及断口形貌存在较大差异。焊后空冷条件下,堆焊层主要为粗大的片状马氏体组织,硬度较高,耐磨性及冲击韧性较低,断裂面出现较多的大面积平整断裂面,表现为明显的脆性断裂。焊后200℃低温回火条件下,组织和力学性能变化较小,当回火温度超过200℃时,随着回火温度的升高,堆焊层中原有的粗大片状马氏体逐渐减少,细小的板条状回火马氏体逐渐增多,硬度逐渐降低,耐磨性逐渐提高,同时堆焊层的韧性逐渐得到改善,断裂面中逐渐出现一定数量的较小较深的断裂韧窝。当回火温度达到500℃时,堆焊层的硬度降低,耐磨性较高,断裂面的断裂韧窝较多,当回火温度达到600℃时,堆焊层主要表现为细小的粒状回火索氏体,耐磨性降低。