Effects of alloy elements on microstructure and crack resistance of Fe-C-Cr weld surfacing layer

0　IntroductionFe C Crsurfacingalloysarewidelyusedinindustries ,mainlyduetotheirhighwearresistance .Underconditionsofabrasiveenvironments,theeffectofcompositionandmi crostructureontheabrasionresistancehasbeenextensivelystudied[1～4 ] .TheauthorsalsoevaluatederosionresistanceofFe C Crweldsurfacinglayersbecausealargenumberofma chinecomponentssufferedfromsevereerosion ,suchasper cussiveplate ,rotorbladeandexhaustpipe ,etc .However,thelowcrackresistanceofFe C Crweldsurfacinglayershasbecomethei…     

铝对高铬合金埋弧堆焊层组织和耐磨性的影响

采用合金粉末与实心焊丝埋弧堆焊相结合的方法,在Q235钢表面堆焊含铝和不含铝的高铬合金堆焊层,使用扫描电镜、能谱仪和磨粒磨损机等手段研究铝对高铬合金堆焊层的组织和耐磨性的影响。结果表明,未加铝粉的堆焊层中主要有含(Fe,Cr)_3C型碳化物,含3%Al的堆焊层中主要有M_7C_3碳化物和黑色小块状氧化铝硬质相存在;两种堆焊层磨损形貌均呈凿槽或犁沟形态,碳化物形成耐磨骨架。加3%Al堆焊层中的氧化铝硬度高,能有效减少磨粒的显微切削运动,堆焊层犁削划痕比未加铝粉的浅而细小,耐磨性较好。     

等离子弧喷焊铜基合金的组织和耐磨性

采用等离子弧喷焊技术,在Q235钢表面制成熔敷低磷锡青铜和镍基合金混合粉末的喷焊层。利用金相、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法对喷焊层和结合层的组织进行研究,同时测试了喷焊层的硬度和耐磨性。结果表明,喷焊层与基体是冶金结合,结合线清晰。熔敷合金稀释率低。喷焊材料为铜基合金DGCu150时,喷焊层含有α-Cu相,δ相,ε相和Cu₃P。喷焊材料为铜基合金DGCu150+适量镍基合金DGNi50A时喷焊层主要含有α-Cu相,δ相,ε相,Cu₃P,γ-Ni,Ni₂B,CrB,(Fe,Ni)₂₃C₆,(Cu,Ni)₂₃C₆和Fe₅Si₂B₂。随加入铜基合金粉末中的镍基合金粉末量的增加,喷焊层与基体之间的结合层加厚,喷焊层的硬度和耐磨性显著提高。     

高钒复合堆焊合金的耐磨性分析

为了研制一种高钒耐磨复合材料,通过调节钒含量制备多组Fe-Cr-V-C合金,对其进行等离子弧堆焊,通过硬度和磨损试验得出合金力学性能的变化规律,利用XRD,OM和SEM分析合金的物相组成、组织形态和分布情况.结果表明,堆焊层的力学性能随着V元素含量的增加而提高,当V元素含量达到26.2%时,堆焊层的力学性能达到最佳值,...     

异种材质堆焊层组织及耐磨性

在不同堆焊工艺参数下,采用反极性弱等离子弧在低碳钢表面堆焊铝青铜合金粉末.利用金相、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法对堆焊层金属的组织进行研究,同时测试堆焊层的硬度和失重量.结果表明,堆焊层金属与母材是冶金结合,堆焊层金属稀释率低.当堆焊层金属含有组织致密的α相或α相沿晶界析出呈网状分布时,堆焊层耐磨性显...     

Si含量及热处理对Al-Si-Mg铝合金焊丝堆焊层耐磨性的影响

4043铝合金焊丝熔化后流动性良好,焊后不易产生结晶裂纹,广泛适用于6000系铝合金的焊接。使用4043铝合金焊丝在材料表面堆焊,可以修复部分材料表面出现划伤与磨损。本研究中,使用4043铝合金焊丝,配合钨极惰性气体保护焊进行表面堆焊实验,使用金相显微镜,扫描电镜,硬度测试及耐磨性测试等分析检测手段研究了Si含量及热处理工艺对焊后堆焊层耐磨性的影响。结果表明,提高焊丝中Si含量可以增加共晶硅颗粒的数量。而热处理可以有效球化共晶硅颗粒,显著提高堆焊层的耐磨性。     

转向架用Q345C钢堆焊接头组织及盐雾腐蚀行为

通过金相组织分析、力学性能试验、极化曲线试验和盐雾腐蚀试验,对比研究Q345C母材及其堆焊接头组织、力学性能及耐蚀性能。结果表明,堆焊接头组织与母材相比具有一定的差异。母材的冲击韧性优于堆焊焊缝。在相同试验条件下,Q345C母材及其堆焊接头腐蚀初期表面均出现橘红色的锈层,随着试验的进行,锈层逐渐加深,绝大部分橘红色锈层变为黑褐色锈层腐蚀产物。堆焊焊缝的腐蚀倾向、腐蚀速度和腐蚀失重均低于母材,但相差不大,其耐蚀性能稍优于母材。     

磁场作用下镍基等离子弧堆焊层的组织及耐磨性能

采用等离子弧堆焊设备将镍基合金粉末堆焊到低碳钢表面的过程中施加直流横向磁场,此后对堆焊层进行硬度、磨损和金相试验以及EDS,XRD分析,并系统地研究直流横向磁场对镍基粉末等离子弧堆焊层组织及耐磨性能、硬质相形态及数量的影响规律,对直流横向磁场的作用机理进行了初步的分析和讨论.结果表明,堆焊电流和磁场电流相匹配,即堆焊电流为140 A和磁场电流为2 A时,堆焊层才能获得最佳的性能,此时堆焊层的硬度为66.3 HRC,磨损量为0.0767 g,并且堆焊层组织中硬质相数量最多且分布均匀,从而增强了堆焊层金属的综合力学性能.     

Fe-Cr-C系高碳高铬耐磨堆焊合金微观组织分析

研究了C元素含量6.0%左右时改变Cr元素含量和Cr元素含量40%左右时改变C元素含量两种情况下Cr及C元素各自对Fe-Cr-C合金堆焊层组织的影响.结果表明,C和Cr元素增加时,初生碳化物的量增加.初生碳化物随着C元素和Cr元素的增加,形态越来越规则,分布越来越密集,初生碳化物颗粒的单个尺寸增大.C元素含量6.0%左右,Cr元素含量增大时,初生碳化物微区Cr元素含量增加;而当Cr元素含量40%左右,C元素含量增加时,初生碳化物微区Cr元素含量反而降低.     

2209和2507双相不锈钢堆焊层组织结构及耐蚀性对比

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪等,对2209和2507双相不锈钢FCAW堆焊层焊态、退火态的组织结构和耐蚀性进行对比研究。结果表明：两种堆焊层焊态时均主要由铁素体α和魏氏体状奥氏体γ组成,在α晶内及α/γ界面处存在少量细条状的二次奥氏体γ2,在α/γ、α/α界面处还存在极少量的点状σ相;两种堆焊层经690℃×8h退火后,σ相和γ2均明显增多。两种堆焊层焊态的耐蚀性均合格,且2507型堆焊层的耐蚀性优于2209型堆焊层;而两种堆焊层退火态的耐蚀性均急剧下降、严重不合格,这主要是由于退火过程中堆焊层内析出大量σ相和γ2所致。     

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.     

合金溜槽堆焊焊条的研制

研究了一种新型合金溜槽堆焊焊条,用堆焊的方法修复已经磨损的溜槽以及在低碳钢槽体表面堆焊耐磨层。制造出新型高耐磨性的合金槽体。经反复试验筑得了较为理想的焊条药皮配方,所设计的新焊条不但具有较佳的工艺性能。而且堆焊层中合金元素的含量达到了设计要求,试验结果表明,在冲蚀磨损和磨料磨损的条件下,堆焊层具有良好的耐磨性能。     

Effects of electromagnetic stirring on surfacing layers during submerged arc cladding

A longitudinal magnetic field was introduced to submerged arc cladding （SAC）. Electromagnetic stirring was caused by the interaction between arc plasma and external magnetic field. The grain size was refined and the average hardness was improved. On the base of a group of optimized parameters calculated by orthogonal optimization, some tests were made to study the effects of electromagnetic stirring on hardness and grain size of surfacing layers. It was confirmed that the solidification made of liquid metal could be improved by electromagnetic stirring and hardness and grain size of surfacing layers could be improved.     

高铬铸铁耐磨堆焊埋弧药芯焊丝研究

采用自动埋弧堆焊对高铬铸铁埋弧药芯焊丝堆焊合金的组织及耐磨性进行试验,研究Cr/C对堆焊层的组织和耐磨性的影响.研究发现,Cr/C增加,初生碳化物形状越来越规则,初生碳化物的杆状纤维增长,增加堆焊层的韧性.初生碳化物微区Cr含量增加,增加初生碳化物显微硬度.Cr/C与初生碳化物面积分数对耐磨性的影响比较明显,其中初生碳化物面积分数与耐磨性呈线性关系.高铬铸铁堆焊层的耐磨性受到基体组织影响较大,由奥氏体及其分解产物构成的混合基体的堆焊层耐磨性最大.文中所研究的41#、43#、45#焊丝其堆焊层的耐磨性非常好,相对Q235钢的耐磨性分别为β41=27.1716、β43=18.6305和β45=19.7949.文中进一步探讨了耐磨堆焊层磨损过程中的孔洞效应及裂纹扩张效应.     

钌对铂合金接点材料抗熔焊性能的影响

利用ASTM触头材料模拟试验机、高温质量损失、摄谱仪、 SEM和WDS等研究了钌对铂合金接点材料的抗熔焊性能的影响. 由于Ru易氧化生成比IrO2更稳定的RuO2, RuO2的分解比IrO2需要更多的分解热, 因此, 接点的温度升高受到限制. RuO2增加了金属熔化液的粘度, 减少了因电弧引起的接点腐蚀. 此外, 选择性的金属转移有利于提高Pt-10Ru-2Ir合金接点的抗熔焊性能.     

Co-Cr-W系粉末等离子弧堆焊显微结构研究

对Co—Cr—W系多元合金粉末等离子孤堆焊层的金相组织、X射线衍射、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的研究结果表明，合金层基体为具有(200)晶面择优取向的Co基固溶体，Co基固溶体中存在许多堆积层错；与固溶体组成共晶体的硼碳化物主要为具有六方点阵并含有层片状孪晶的(Cr，Fe)3(C，B)3。     

铸铁的电化学腐蚀机理

在深入分析已有文献试验数据和用户使用经验的基础上，根据腐蚀的电化学原理，总结出铸铁中的石墨形态和基本组织对耐蚀性的不同影响取决地铸铁在腐蚀介质中所处的状态。铸铁在介质中处于钝化态时，石墨促进钝化，细片状石墨的珠光体灰铸铁耐蚀性最好。铸铁在介质中处于活化状态时，石墨加速铸铁的腐蚀，铁素体球墨铸铁耐蚀性优于其它组织的普通铸铁。     

高速电弧喷涂FeMnCr/Cr3C2涂层抗高温冲蚀磨损性能

针对超临界锅炉管道的严重冲蚀磨损问题,采用高速电弧喷涂技术在20钢表面制取耐磨涂层,并研究其高温冲蚀磨损特性。采用场发射扫描电子显微镜和X射线能谱分析等方法探讨涂层的冲蚀磨损规律。结果表明,FeMnCr/Cr3C2涂层最大冲蚀率出现在冲击角60°附近,表现出半塑性冲蚀磨损特征;其耐高温冲蚀性与FeCrNi/Cr3C2涂层相近,明显优于20钢。     

高铬铸铁堆焊层组织对冲蚀磨损性能的影响

采用正交试验法研究了粘结焊剂中高碳铬铁、石墨、钼铁对埋弧堆焊层组织、硬度及耐冲蚀磨损性能的影响规律。堆焊层为亚共晶组织时,硬度低,耐冲蚀磨损性能差;共晶堆焊层硬度高,耐冲蚀性能有所提高;堆焊层为含有少量一次碳化物的过共晶组织时,硬度高,耐冲蚀磨损性能最好;一次碳化物过多时,虽然硬度高,但耐中磨损性能下降。试验得到了最佳粘结焊剂配方。     

异种材质堆焊渗透裂纹和气孔形成机理

将铝青铜和紫铜粉末在低碳钢上进行等离子弧堆焊,通过不同堆焊工艺的对比试验,总结出堆焊工艺对渗透裂纹和气孔的影响规律.结果表明,焊接热输入越大,产生的渗透裂纹倾向越大,气孔几率增加.渗透裂纹的产生与应力状态、大小和堆焊粉末的化学成分以及母材原始状态有关.低熔点共晶体和微裂纹是渗透裂纹形成的根本原因,而铜合金的液态润湿铺展...