堆焊电流对镍基合金等离子堆焊层组织及性能的影响北大核心

为了提高Z2CN18-10奥氏体不锈钢的耐磨性,采用等离子堆焊技术在其表面制备镍基合金堆焊层。借助扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及摩擦磨损试验机,对不同堆焊电流条件下镍基合金等离子堆焊层显微组织、相结构、成分、显微硬度及耐磨性进行了系统的研究。结果表明,镍基合金堆焊层的相组成为γ-Ni固溶体与FeNi_3,Cr_(23)C_6,Cr_7C_3,CrB的共晶组织。随着堆焊电流的增大,镍基合金堆焊层的组织由团簇花瓣状向水草状和细长的条状组织转变;当堆焊电流为110 A时,镍基堆焊层的平均显微硬度最大为898 HV,与基体的相对耐磨性为13.8,磨损机制为前期的粘着磨损和磨粒磨损以及后期形成的氧化磨损的混合机制。     

金属基陶瓷复合等离子弧堆焊层组织与耐磨性能

等离子弧堆焊镍基钴基合金粉末时外加纵向磁场,对两种合金陶瓷复合堆 焊层进行硬度和磨损试验及显微组织分析.结果表明,施加磁场时的堆焊层性能比无 磁场作用的堆焊层性能高.钴基合金的最佳焊接电流和磁场电流分别为160 A和3 A. 此时堆焊层组织晶粒细化效果最明显;而镍基合金为140 A和1 A,此时堆焊层Cr7G3截 面的六角形陶瓷硬质相数量最多且均匀分布,说明Cr7G3硬质相的轴向平行方向一致, 因而硬度和耐磨性最好.随着磁场电流的继续增大,由于电磁阻尼占主导地位,这两种 合金的性能均下降.     

等离子堆焊合金层组织及腐蚀磨损性能

在 16Mn钢表面等离子堆焊自熔性铁基合金层 (Fe5 5 )、镍基合金层 (Ni6 0 )以及镍基WC合金 (NWC2 5 ) ,并对三种堆焊层进行了显微组织、X射线衍射分析、硬度及在三种不同腐蚀介质下的磨损试验。结果表明 ,合金堆焊层的显微组织均为γ固溶体基体上分布着多种复杂的化合物相 ,如Fe2 3 (C ,B) 6,(Cr ,Fe) 7C3 ,Cr7C3 ,NiB等。NWC2 5堆焊层具有最高的硬度和耐磨性 ;合金堆焊层在稀H2 SO4和稀NaOH溶液介质中的耐磨性与在中性水中相比都有所降低 ,在酸性介质中降低更加明显     

堆焊

铁基堆焊层的组织及性能的磁场控制 在铁基合金碳弧堆焊过程中加入直流横向磁场。磁场通过与电弧和熔池之间的电磁作用,细化堆焊层金属的组织,改善硬质榻冉哪毒爰分布。焊后通过对试样进行硬度、磨损试验以及显微组织分析,研究磁场强度对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律,结果表明,施加磁场比未施加磁场的堆焊层硬度高,耐磨性好;磁场电流为4A时,堆焊层的性能最佳。     

堆焊

铁基堆焊层的组织及性能的磁场控制 在铁基合金碳弧堆焊过程中加入直流横向磁场。磁场通过与电弧和熔池之间的电磁作用,细化堆焊层金属的组织,改善硬质榻冉哪毒爰分布。焊后通过对试样进行硬度、磨损试验以及显微组织分析,研究磁场强度对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律,结果表明,施加磁场比未施加磁场的堆焊层硬度高,耐磨性好;磁场电流为4A时,堆焊层的性能最佳。     

外加纵向磁场对等离子弧堆焊层组织与性能的影响

对铁基合金Fe5进行等离子弧堆焊时外加纵向磁场来控制堆焊层的硬质相的形态及分布,并对堆焊层进行了硬度、磨损试验,显微组织及X射线衍射分析,对堆焊层组织性能进行研究.结果表明,施加纵向磁场的堆焊层明显比无磁场作用的堆焊层硬度高、耐磨性好;磁场电流为3 A时的堆焊层性能最佳;合金堆焊层的显微组织α,γ固溶体被充分细化,并获得理想的硬质相Cr7C3,CrB等.     

磁场作用下反极性等离子弧铁基耐磨堆焊层组织性能的研究

为了分析横向交流磁场对铁基耐磨堆焊层组织性能的影响规律,在反极性等离子弧堆焊过程中施加横向交流磁场,对堆焊层进行硬度、耐磨性、显微组织和物相组成进行分析。试验结果表明,当磁场电流I_m=2.5 A、磁场频率f=40 Hz、焊接电流I=160 A时,堆焊层的硬度最大,为61.5 HRC,耐磨性最好,磨损量为0.0524 g。此时电弧搅拌作用明显,晶粒明显细化,析出相Cr_7C_3明显增多,并且以六角形均匀分布在堆焊层中,起到良好的"钉扎"作用,有效地提升了堆焊层的硬度以及耐磨性。     

等离子弧堆焊层的组织与性能的磁场控制

在对两种铁基合金（Fe5和Fe3）进行等离子弧堆焊过程中加入纵向直流磁场来控制堆焊层的硬质相形态及分布，并对两种堆焊层进行了硬度、磨损试验，显微组织及X射线衍射分析。并对两种粉末的堆焊层组织性能进行了研究。结果表明，施加磁场的堆焊层要比无磁场作用的堆焊层硬度高、耐磨性好；磁场电流为3A时的堆焊层性能最佳；合金堆焊层的显微组织α、γ固溶体被充分细化，并获得了理想的硬质相Cr7C3、CrB等。     

等离子弧堆焊层的组织与性能的磁场控制

在对两种铁基合金（Fe5和Fe3）进行等离子弧堆焊过程中加入纵向直流磁场来控制堆焊层的硬质相形态及分布，并对两种堆焊层进行了硬度、磨损试验，显微组织及X射线衍射分析，对两种粉末的堆焊层的组织性能进行研究。结果表明，施加磁场的堆焊层要比无磁场作用的堆焊层硬度高、耐磨性好；磁场电流为3A时的堆焊层性能最佳；合金堆焊层的显微组织α、γ固溶体被充分细化，并获得理想的硬质相Cr7C3，CrB等。     

脉冲磁场电流对堆焊金属组织及性能的影响

研究了纵向交流脉冲磁场电流对等离子弧堆焊层金属组织及性能影响,利用光学金相、X射线衍射、显微硬度和磨损试验等方法对不同脉冲磁场电流作用下的堆焊试样的硬度、耐磨性及组织进行分析.研究发现,在适当的脉冲磁场电流作用下,可以增加堆焊层金属中硬质相的数量,控制硬质相的生长方向,提高等离子弧堆焊层的硬度和耐磨性.     

等离子堆焊球形碳化钨颗粒增强镍基合金堆焊层的组织与性能

采用等离子堆焊技术在304L不锈钢表面上堆焊碳化钨颗粒增强镍基合金层。研究了不同碳化钨颗粒含量对堆焊层组织形态、显微硬度的影响。结果表明,堆焊层组织包括树枝晶和枝晶间多元共晶组织;堆焊层中初始碳化钨颗粒沉积在堆焊层底部,堆焊层顶部无碳化钨区域出现新的鱼骨状和块状结构。在堆焊过程中,碳化钨颗粒发生熔解并与镍基合金元素相互作用形成低熔点共晶组织,以块状和长片状析出。随碳化钨含量增加,堆焊层平均硬度增加,堆焊层顶部鱼骨状和块状结构对堆焊层硬度没有影响。     

Cr_3C_2对汽车模具埋弧堆焊修复层组织与性能的影响

采用药芯焊丝明弧自保护方法在模具钢表面制备了耐磨性优良的堆焊合金层。采用光学显微镜、宏观硬度计以及湿砂橡胶轮式磨损试验机等研究分析了Cr_3C_2含量对堆焊层组织与性能的影响。结果表明:Cr_3C_2含量对堆焊层组织影响明显,随着Cr_3C_2含量的增加,减小了合金元素烧损以及基体稀释等,促进了碳化物M_(23)C_6形核与长大。此外,随着Cr_3C_2含量的增加,堆焊层硬度呈递增的变化规律,而堆焊层的相对耐磨性则整体呈先增加后减小的变化规律。当Cr_3C_2含量为8%时,碳化物M_(23)C_6均匀分布于涂层中,耐磨性达到最佳。     

磁场电流对Fe5堆焊层显微组织和力学性能的影响

在Fe5自熔堆焊合金的等离子弧堆焊过程中引入直流横向磁场,通过外加磁场对电弧和熔池的作用,改善堆焊层的组织,提高堆焊层的综合力学性能。对不同规范下的试件进行硬度、磨损试验和显微组织分析,研究磁场电流对堆焊层显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,施加磁场的堆焊层要比无磁场作用的堆焊层硬度高、耐磨性好;当磁场电流为3A时,堆焊层性能取得最佳值,其耐磨性最好,硬度最高。     

磁场作用下堆焊速度对堆焊层组织性能的影响

在铁基合金碳弧堆焊过程中加入直流横向磁场。通过外加磁场对电弧、熔池的相互作用,细化堆焊层金属的组织,控制硬质相的形态及分布,进而提高堆焊层的综合力学性能。通过对堆焊层进行硬度﹑磨损试验以及显微组织分析,研究堆焊速度、磁场强度对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律。结果表明,堆焊速度应与磁场电流配合,才能使堆焊层的性能得到充分改善;当堆焊速度为12cm/min,磁场电流为3A时,堆焊层的硬度最高,为HRC54.4;磨损量最小,为0.0335g。     

不同镍基合金等离子堆焊层的微观组织及性能

采用等离子弧堆焊技术在1Cr1 8Ni9Ti不锈钢表面分别堆焊Ni40A、Ni50A、Ni60A镍基合金粉末,研究不同镍基合金堆焊层的显微组织、硬度及磨损性能.结果表明,堆焊层基体都是由γ-Ni组成,Ni40A堆焊层中析出相主要是Cr7C3、M23C6、Ni3Si,而Ni50A和Ni60A堆焊层中析出相由CrB、M23(C,B)6、Cr7C3、Cr5B3、Ni3Si组成.Ni60A堆焊层的显微硬度最高,达780HV.耐磨性Ni60A＞Ni50A＞Ni40A.Ni60A堆焊层的摩擦系数最大,而Ni40A和Ni50A差别不大.     

元素添加量对水等离子弧堆焊铁基合金层的影响

采用正交试验方法设计了几种铁基合金系堆焊粉末,利用水等离子火焰机在Q345钢板上进行堆焊,分析了Cr,Mo,Si,C添加量对堆焊层硬度、显微组织及磨损性能的影响。结果表明:堆焊层中含有大量的M7C3初生碳化物及共晶组织,最高硬度可达到56.8HRC,耐磨性较好,Cr和C对堆焊金属的耐磨性影响最大。试验表明,采用水等离子火焰机可以较好地进行粉末堆焊。     

铁基堆焊层的组织及性能的磁场控制

在铁基合金碳弧堆焊过程中加入直流横向磁场,磁场通过与电弧和熔池之间的电磁作用,细化堆焊层金属的组织,改善硬质相的形态及分布。焊后通过对试样进行硬度、磨损试验以及显微组织分析,研究磁场强度对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律。结果表明,施加磁场比未施加磁场的堆焊层硬度高,耐磨性好;磁场电流为4A时,堆焊层的性能最佳。     

外加磁场对碳弧堆焊层组织及性能的影响

采用碳弧堆焊方法对Cr-B-Ni-V系铁基合金堆焊时加入直流横向磁场,来细化堆焊层金属的组织,控制硬质相的形态及分布.通过对堆焊层进行硬度、磨损试验和显微组织的分析,得出了磁场强度对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律.结果表明,施加磁场比未施加磁场的堆焊层硬度高,耐磨性好;磁场参数与堆焊工艺参数相匹配时,堆焊层的性能达到最佳,即磁场电流3 A,堆焊电流180 A,堆焊速度12 cm/min时,堆焊层硬度最高,耐磨性最好,此时堆焊层中硬质相细小、分布均匀,且呈"六角形",方向一致.     

横向交流脉冲磁场对堆焊金属组织及性能的影响

通过在低碳钢表面进行等离子弧堆焊时外加交流脉冲横向磁场,研究了交流脉冲磁场对镍基自熔合金组织及性能的影响,并利用光学金相、X射线衍射、显微硬度和湿砂橡胶轮磨损试验等方法,系统分析了不同脉冲磁场电流、占空比作用下的堆焊试样的硬度、耐磨性及组织.结果表明,外加横向交流脉冲磁场可以有效改善堆焊层金属的结晶形态,细化晶粒,在适当的脉冲磁场电流、占空比作用下,可以获得最佳的电磁搅拌效果,增加堆焊层金属中硬质相的数量,控制硬质相的生长方向,提高等离子弧堆焊层的硬度和耐磨性.     

碳弧堆焊和激光熔覆铁基合金粉块涂层的组织及性能

采用碳弧堆焊和激光熔覆法将Fe-05合金粉块分别熔覆在Q235钢基体表面。分析了涂层的显微组织和物相组成。测试了涂层的显微硬度和磨损失重。研究了熔覆工艺对涂层组织、硬度及耐磨性的影响。结果表明,碳弧堆焊和激光熔覆涂层的显微组织为黑色基体相上分布着白色的物相。其中黑色物相为基体α-(Fe,Cr)固溶体,白色物相主要为(Fe,Cr)_7C_3、Cr_(23)C_6、Cr_7C_3、Fe_2B、Fe_3B、Cr_3C_2、CrFeB及Ni_3Si。碳弧堆焊和激光熔覆涂层中均有裂纹产生,裂纹类型均为穿晶裂纹。激光熔覆涂层的显微硬度高于碳弧堆焊层,平均显微硬度约为989 HV。激光熔覆涂层的耐磨性高于碳弧堆焊涂层。