TiC-NbC超硬质相耐磨堆焊焊条的研究

本文采用廉价钛铁、铌铁和含碳材料等．以焊条药皮合金化，通过电弧冶金反应，获得含TiC、NbC超硬质相的堆焊层。极大地提高了堆焊层的耐磨性。研制出含TiC－NbC新型耐磨合金堆焊条。具有广泛地应用前途。     

超硬质相在高温磨损中的行为及抗磨性

通过高温硬度、高温磨损试验,研究了铁基Ｃｒ－Ｍｏ－Ｗ－Ｖ－Ｎｂ系高温耐磨料磨损等离子弧粉末堆焊合金,可以替代价格昂贵的镍基和然基等离子弧堆焊合金。同时系统地研究了合金元素及其硬质相在高温磨损中的行为及堆焊合金抗磨性。即Ｃｒ７Ｃ３「（Ｃｒ,Ｆｅ）７Ｃ３」、ＣｒｅＣ「（Ｃｒ,Ｆｅ）３Ｃ」、ＷＣ、Ｗ２Ｃ、ＮｂＣ、Ｖｃ硬质相对堆焊层的组织、硬度和耐磨性的影响规律。结果表明：硬质相的形态、数据和大小不同对堆     

陶瓷硬质相对铁基堆焊层组织与性能的影响

在低碳钢基体上涂敷一层南钛铁、硼铁、硅铁、高碳铬铁等构成的合金粉末,采用正极性等离子弧堆焊技术进行堆焊,利用原位自成法生成陶瓷硬质相,得到硬度在58HRC以上且耐磨性好的堆焊层.实验结果表明:通过原位自生法在堆焊层中生成了大量的陶瓷硬质相,包括Cr2B、TiC、Si5C3、Cr7C3、B4C等,与直接加入陶瓷硬质相比较,大大节省了成本.     

电磁搅拌对堆焊层硬质相形态及性能的影响

在等离子弧堆焊铁基和镍基合金时外加纵向磁场，研究表明，引入适当磁场强度产生的电磁搅拌不仅可以细化堆焊层金属的组织，而且可以控制堆焊层中硬质相的数量、形态及分布；从而改善了堆焊层金属的硬度和耐磨性，同时也提高了堆焊层金属的综合力学性能。     

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.     

等离子弧熔覆Fe-Cr-Ti-C合金堆焊层的性能分析

采用等离子堆焊技术制备了不同Cr、Ti含量的Fe-Cr-Ti-C堆焊合金试样,借助于扫描电子显微镜、洛氏硬度计、湿砂磨损试验机等设备进行检测和试验,研究了Cr、Ti含量对合金硬度和耐磨性的影响。结果表明,等离子弧熔覆Fe-Cr-Ti-C堆焊合金可显著提高堆焊层的硬度和耐磨性。当Cr元素添加量为19.98%,Ti元素添加量为4.5%时,堆焊层的硬度和耐磨性达到最佳。     

外加磁场对Fe-Cr-Ti-C合金堆焊层组织和性能的影响

为了提高Fe-Cr-Ti-C系合金堆焊层的耐磨性能,在等离子弧堆焊该合金时引入纵向直流磁场,研究外加磁场对其堆焊层组织和性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电镜、光学显微镜、能谱分析仪、洛氏硬度计等设备进行检测。结果表明,堆焊层中形成了大量的TiC和M7C3陶瓷硬质相,堆焊层耐磨性能好;当磁场电流为4A时,堆焊层表面M7C3硬质相大部分呈六角状分布,堆焊层的硬度达68.8HRC,耐磨性能最佳。     

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...     

氧化对WC/Cu-Ni-Mn 堆焊层磨损性能的影响

采用堆焊方法在钢基板表面制备WC/Cu-Ni-Mn耐磨堆焊层,通过该堆焊层的350℃下磨损性能测试及磨损表面分析,揭示其耐磨损机理。研究结果表明,耐磨堆焊层的增强相硬度(2 436 HV0.2)远高于高铬铸铁堆焊层,在350℃的耐磨损性能与常温性能相比有小幅度的下降,磨损体积增加了4.95%,低于高铬铸铁堆焊层的10.88%。与常温条件下相比,350℃温度下试样的动态摩擦系数有了明显的下降,其下降的数值大约为0.1,其磨损机制还包括氧化作用,磨损表面更加光滑并且存在大量氧元素,并形成了氧化物釉质层,从而充分发挥铜镍锰基体的高温自润滑性能,有效保护了堆焊层;由于在350℃温度下软化作用会起主导作用,磨损体积反而会上升。     

Fe/C配比对等离子堆焊Fe-Cr-C合金组织及性能的影响

研制了一种Fe-Cr-C合金粉块,粉块化学成分中w(Cr)/w(C)为5∶1,仅改变Fe/C配比,并采用等离子焊机在Q235钢板表面进行铺粉堆焊试验。采用金相显微镜、光谱仪(OES)、磨损实验和硬度检测等方法,研究Fe/C配比对Fe-Cr-C堆焊合金组织及性能的影响。结果表明:Fe元素在熔敷过程中起到助熔作用,当不添加Fe粉时,焊道无法成形;当Fe/C配比为4∶1时,焊道成形最好,堆焊合金中析出的M_(7)C_(3)型碳化物晶粒尺寸细小,弥散分布在马氏体基体表面;随着Fe/C配比的提高,Fe的助熔作用会减少堆焊合金烧损,但是C含量的降低导致显微组织中硬质相尺寸增大。当Fe/C配比为10∶1时,由于硬质相缺碳严重,形成M_(23)C_(6)型碳化物,耐磨粒磨损性能变差。     

Cr-B-W-V系铁基高温耐磨堆焊合金及耐磨机理的研究

通过高温硬度、高温磨损、高温金相试验，成功地研究出了铁基Cr－B－W－V系高温耐磨料磨损等离子弧堆焊合金，替代价格昂贵的镍基和钴基等离子弧堆焊合金。同时系统研究了合金元素对高温硬度、高温耐磨性的影响规律及耐磨机理。     

间歇交变磁场波形对堆焊金属组织及性能的影响

为了研究交变磁场波形参数对堆焊层金属组织及性能的影响,对低碳钢表面进行等离子弧堆焊时外加间歇交变纵向磁场,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.系统分析了不同磁场波形参数对等离子弧堆焊试件的作用.结果表明,适当的交变磁场波形参数能增加堆焊金属中硬质相的数量,控制硬质相的生长方向,提高堆焊层金属的硬度和耐磨性,从而获得最佳的电磁搅拌效果.     

间歇交变磁场频率对堆焊金属组织及性能的影响

为了研究间歇交变磁场频率对堆焊层金属组织及性能影响,对低碳钢表面进行等离子弧堆焊时外加间歇交变纵向磁场,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磁场频率对等离子弧堆焊试件的影响.结果表明:适当的交变磁场频率能有效地增加堆焊金属中硬质相的数量,控制硬质相的生长方向,提高堆焊层金属的硬度和耐磨性,从而进一步获得最佳的电磁搅拌效果.     

A3、45钢堆焊层金属显微组织及性能研究

借助手工电弧焊方法,使用CHR系列堆焊焊条对A3、45钢进行堆焊加工,分析了其堆焊层金属的显微组织及性能。结果表明,堆焊层金属的显微组织和硬度与焊条的种类及堆焊工艺参数有关,并且也与硬质相的类型、性能、数量及分布有关。     

A3、45钢堆焊层金属显微组织及性能研究

借助手工电弧焊方法，使用CHR系列堆焊焊条对A3、45钢进行堆焊加工．分析了其堆焊层金属的显微组织及性能。结果表明，堆焊层金属的显微组织和硬度与焊条的种类及堆焊工艺参数有关．并且也与硬质相的类型、性能、数量及分布有关。     

3种700℃级超超临界燃煤锅炉备选高温合金煤灰腐蚀行为

研究了3种700℃超超临界燃煤锅炉备选高温合金Inconel 740,CCA 617,GH 2984在760℃现役机组煤灰腐蚀介质中的高温腐蚀行为。结果表明:镍基合金Inconel 740和CCA 617均能形成保护性的Cr2O3氧化膜,局部点蚀为其主要失效形式。点蚀区域氧化膜为多层结构,由外到内依次为Ni(Co)O、Cr2O3(TiO、Al2O3)以及少量内层硫化物;较高Cr、Al含量提高了Inconel 740合金的耐蚀性能;挥发性产物与氧化膜微区溶解降低了CCA 617合金氧化膜的致密性。GH 2984合金因含有较多的Fe未能形成保护性的氧化膜,氧化膜分层生长,且出现了严重的剥落现象。     

定向凝固及单晶Ni基超耐热合金在高温下γ′相的长大

随着航空发动机及工业用气体涡轮零件的高性能化，对其所用的叶片以及活阀，均采用高温性能优异的Ni基超耐热合金定向凝固材料及单晶材料。众所周知，这些合金在高温下，耐高温的γ′相产生粗大化，引起了材料性能的恶化。可是，实际应用的合金中，关于γ′相的长大及加热条件定量分析报告的实例很少。本文采用已实际应用的CM－247LC（定向凝固材料），CMSX－2（单晶材料）及CMSX－4（单晶材料）三种材料，探讨了关于这三种合金在高温加热下γ′相的粗大化。从而得出，γ′相的粗大化和表示体积扩散率的LSW理论相一致。     

几种微量元素在高温合金中的作用与机理

研究几种微量元素对高温合金力学性能和微观组织结构的影响;从晶界结合力、晶界沉淀和凝固偏析等方面对微量元素的不同作用进行讨论.结果表明:适量的B、C、Y、La、Ce、Zr和Mg明显改善高温合金的持久性能;Si和S则明显降低高温合金的持久性能;而P对一些高温合金特别是变形高温合金表现出有益作用,而对另一些高温合金特别是铸造合金表现出有害作用.     

延时电路在高温湿气环境中的腐蚀行为与机理研究

目的提高延时电路的贮存环境适应性。方法在80℃、90%RH的湿热条件下,开展延时电路实验室加速老化试验,分别在老化0、97、133 d时取样,检测电性能,分析电路外表面腐蚀损伤特征,测试内部缺陷和多余物,检查腔体密封性,定位失效部位,观测内部芯片腐蚀损伤特征,检测腐蚀产物,分析高温湿气对延时电路外引线-玻璃界面密封性失效与可伐合金基体腐蚀的作用机制。结果湿热老化133 d时,延时电路输出端3无输出波形。随湿热老化时间的延长,外引线-玻璃界面缝隙腐蚀程度逐渐加深,氦漏率单调上升,壳体密封性逐渐降低乃至失效。外界湿气进入延时电路内部,整个老化周期内部芯片无缺陷,但133 d时电路内腔出现多余物,位于第14外引脚引线柱边缘处,也是导通测试定位的失效点。该引线柱的可伐合金基体与其上的镀金层在高温湿气的作用下,由于电位差形成腐蚀电池,可伐合金作为阴极与湿气和氧发生电化学腐蚀,生成腐蚀产物并覆盖于镀金表面,导致第14外引脚与其上的金键合丝之间开路,延时电路失效。结论降低延时电路贮存环境湿度,同时改进生产工艺,在金属-玻璃封接界面形成一层厚度适当的致密氧化膜过渡层,可延缓湿气进入电路内部。增大可伐合金基体镀金层或镀镍层厚度,可减小基体发生电化学腐蚀几率,提高延时电路贮存环境适应性。