Nb-Ti系堆焊层的组织和耐磨性的研究

为了提高焊条材料表面的耐磨性,通过对焊层中合金元素的设计,成功研制了一种适用于抗磨料磨损条件下的Nb-Ti系堆焊焊条(焊条代号109#).采用磨损试验机、硬度试验机、光学显微镜、扫描电镜、EDAX能谱分析仪对堆焊层的平均硬度、磨料磨损试验的磨损失重及微观组织进行了分析,研究了堆焊层合金系统的耐磨料磨损性能.结果表明,由于堆焊层组织为混合型马氏体和少量残余奥氏体+弥散分布的一次NbC-TiC颗粒,而且低碳马氏体和高碳马氏体数量相当.由于形成弥散的MC型碳化物第二相及强韧的基体,该焊条具有抗裂性好,焊前不需预热、焊后不需缓冷及连续堆焊不产生裂纹的特点.     

Fe—Cr-C系耐磨高抗裂堆焊合金的设计和探讨

为了提高材料表面的耐磨料磨损性能,对自制的Fe-Cr-C系堆焊焊条进行了正交优化设计.以石墨、铌铁、钼铁、铬铁的含量为因子,以综合评分做为判定指标,采用三水平四因子进行统计分析,得出了最优的焊条配方.采用光谱仪、洛氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜、EDAX能谱以及磨损试验机分析了堆焊层的成分、组织和性能,结果表明,优化焊条的堆焊层硬度达到HRC 58.9,堆焊层组织为混合型马氏体和少量残余奥氏体+弥散分布的NbC颗粒.该焊条具有高抗裂性、焊前不预热、焊后不缓冷、连续堆焊不产生裂纹的特点.     

稀土元素对奥氏体基堆焊焊条堆焊层金属组织与性能的影响

为适应高温、磨损工作条件,在奥氏体基堆焊焊条中加入稀土元素Ｙ、Ｃｅ、Ｌａ,系统研究稀土元素对奥氏体基堆焊焊条堆焊层组织与性能的影响。研究结果表明,稀土元素可改善堆焊层的焊态组织,提高堆焊层金属的焊态硬度、时效硬度及耐磨性和耐热疲劳性。并应用于某些在高温状态使用的冶金工业设备零部件的堆焊修复     

采用D212焊条堆焊修复不同材质矿用截齿的性能对比研究

采用D212焊条对失效废弃的不同材质的矿用截齿进行堆焊修复,通过显微组织观察、硬度测试和磨损试验,对不同基材的堆焊层组织和性能进行了研究,探明不同基材对堆焊层性能的影响。结果表明,三种不同基材上的堆焊层组织主要为马氏体,但是焊条成分在基体熔化后被稀释,马氏体形态受基体成分的影响,因此也导致了堆焊层之间存在性能上的差异。此外,用D212焊条对截齿进行堆焊修复以后,截齿的硬度明显提高,耐磨性大幅度增加,同时堆焊层与基材呈现冶金结合,堆焊层不容易脱落。     

自制贝氏体焊条间接修复U71Mn钢轨

在冷焊条件下,以J557焊条堆焊过渡层.用自制贝氏体焊条在不同的堆焊电流下闻接修复U71Mn钢轨,分析研究焊缝组织和性能的变化.试验结果表明:采用贝氏体焊条,焊前不需预热,焊后不进行热处理;焊条工艺性能好,焊缝成形好;堆焊层组织主要是贝氏体;在过渡层与堆焊层之间的熔合线的硬度值最高;间接堆焊由于有过渡层降低了C含量,使焊接性和淬透性提高.     

含硼耐磨抗裂堆焊焊条的优化设计

采用正交试验方法优化设计出含硼耐磨抗裂堆焊焊条,通过硬度、金相组织、耐磨性、抗裂性等试验.分析堆焊层的显微组织结构.试验结果表明,该焊条堆焊层抗裂性高,焊前不预热,焊后不缓冷,连续堆焊不产生裂纹;耐磨性好,相对耐磨性优于D667焊条.     

Fe-Mn-Cr-Mo-V系抗冲击磨料磨损堆焊材料的研制

根据材料的抗冲击磨损机制,研制出了一种具有良好抗冲击磨损性能的 TKCE50堆焊焊条,其材料为Fe-Mn-Cr-Mo-V合金系.经过冲击磨损试验、硬度测试及金相显微分析,并与传统的高锰钢焊条D256进行对比分析,站果表明:所研制的TKCE50堆焊焊条具有较高的韧性、抗裂性及优异的加工硬化性能,TKCE50 堆焊层硬度比D256焊条的高出很多;抗冲击磨料磨损性能十分突出,D256焊条堆焊层金属磨损自身质量损失是TKCE50焊务的2倍多.本文探讨了含金元素Cr,Mo,V对焊条熔敷金属耐磨机理的影响规律.     

焊接材料及其生产设备

Nb-Ti系堆焊层的组织和耐磨性的研究 为了提高焊条材料表面的耐磨性,通过对焊层中合金元素的设计,成功研制了一种适用于抗磨料磨损条件下的Nb-Ti系堆焊焊条（焊条代号109^#）。采用磨损试验机、硬度试验机、光学显微镜、扫描电镜、EDAX能谱分析仪对堆焊层的平均硬度、磨料磨损试验的磨损失重及微观组织进行了分析,研究了堆焊层合金系统的耐磨料磨损性能。     

镍基高温耐磨无渣堆焊焊条及其热处理工艺

针对镍基合金具有优良的高温综合性能,且目前市场上几乎没有这类手工电弧堆焊材料等实际情况,研制开发了一种抗高温耐磨损的镍基无渣堆焊焊条.该焊条具有焊接烟尘小,烟尘中含对人体有害气体极少;焊后焊道上几乎没有熔渣,连续多层焊无需敲渣;价格便宜(与钴基合金相比),高温(650℃左右)性能优良等特点.此外,该焊条由于熔敷金属中含合金元素量较一般堆焊焊条的熔敷金属多,成分复杂,焊后焊缝中存在的内应力较大,且焊缝在快速冷却条件下产生的组织不稳定,从而影响到熔敷金属的综合性能.为了能更好地推广和更合理地应用这种高温无渣耐磨堆焊焊条,对其熔敷金属的热处理工艺也进行了初步探讨.     

贝氏体焊条直接堆焊修复铁路钢轨特性研究

为了解决传统焊条在堆焊铁路钢轨时焊前必须预热、焊后进行热处理等不足,本文采用自制的见氏体焊条对U71Mn钢轨进行直接堆焊修复,分析研究了在不同的电流下直接堆焊钢轨其组织、性能的变化。实验研究表明：采用贝氏体焊条,焊前不需预热、焊后不要热处理;焊条的工艺性能好,焊缝成形好;堆焊层组织主要是贝氏体,在100A的焊接电流下得到的组织最细小均匀;熔合线处的硬度值最高;堆焊层的硬度比熔合线处的硬度低。比热影响区的硬度高。     

Influences of ceria and yttrium on properties of D127 surfacing electrode

The coating of D127,a surfacing electrode,was added ceria(CeO_2) and yttrium (Y) for possible enhanced electrode properties.The method of orthogonal test was adopted.The coating with different amount of CeO_2 and Y was pressed.The hardness of surfacing layer was carried on by hardness tester,microstructure was investigated by metallograph,and the content of rare earths was analyzed by X-ray energy dispersive spectrometer.The results show that the microstructures of deposited metal can be effectively made fine,accordingly,the hardness and the wear-resistance of deposited metal are also raised.But the addition amount of the rare-earth should be proper.The deposited metal microstructure is the finest and the most homogeneous when the addition amount of CeO_2 is 2 wt.% and Y 1.2 wt.%,and the hardness of the surfacing layer is the highest.     

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。     

CHR焊条堆焊金属显微组织与显微硬度分析

采用焊条电弧堆焊技术,以不同的焊接工艺参数,选用堆焊焊条CHR132在45#钢基体上进行多层堆焊试验.采用光学显微镜观察分析了堆焊金属显微组织,利用硬度测试仪测试了堆焊金属的硬度,讨论了焊接线能量对堆焊层金属显微组织的形成、硬度的影响.研究结果表明:堆焊金属的显微组织和显微硬度不仅与堆焊工艺参数有关,且与硬质相的类型、性能、数量、分布等有关.     

马氏体不锈钢耐磨焊条及其性能

马氏体不锈钢具有高强度、良好的耐磨损性能以及一定的耐腐蚀性能。研制了一种马氏体不锈钢耐磨焊条,在低碳钢Q235上进行堆焊试验,分析堆焊接头的组织转变,并研究堆焊合金的耐磨性能。结果表明,该焊条具有良好的焊接工艺性能,堆焊层金属与母材结合良好,未出现裂纹等缺陷;堆焊层组织为板条马氏体+碳氮化物+少量残余奥氏体;碳氮化物沿马氏体基体和晶界析出,呈弥散分布,起到细晶强化和析出强化的作用;与母材相比,堆焊层金属的硬度和耐磨损性能明显提高,其磨损机制主要为显微切削和塑性变形。     

铸铁喷焊组织及力学性能研究

为了解决铸铁焊补中焊缝处存在白口、淬硬组织以及裂纹等问题,采用氧乙炔火焰喷枪喷焊自熔性合金粉末F101和Ni60焊接球墨铸铁和用铸铁焊条Z308电弧冷焊球墨铸铁,并对试样进行抗拉强度、硬度测试和金相组织观察。结果表明:用铸铁焊条电弧冷焊后焊缝有白口、淬硬组织及裂纹;用Ni60合金粉末喷焊后熔合区硬度出现突变,硬度高达701HV,与母材硬度值差别很大,用F101合金粉末喷焊后热影响区及焊缝处硬度值与母材差别不大;金相组织观察表明焊缝与母材除了机械结合外,还有冶金结合。喷焊的焊缝无裂纹,且结合强度高于铸铁焊条的焊缝。     

钴对马氏体时效不锈钢模具堆焊焊丝堆焊层性能的影响

针对我国热作模具堆焊修复材料的缺乏和性能的不足,开展了马氏体时效不锈钢热作模具CO2气体保护焊金属粉芯堆焊焊丝的研究工作。通过改变Co元素的含量,研究了Co元素对所研制焊丝堆焊合金的硬度、时效行为、红硬性、显微组织和时效析出相的影响。结果表明,Co元素有利于焊后堆焊合金由奥氏体向马氏体转变,当w(Co)≥2%时堆焊合金为全马氏体组织;随着堆焊合金中Co元素含量增加,堆焊层的焊态硬度、时效态硬度和红硬性提高。     

超高硬度抗裂堆焊材料的定量研究

采用二次通用旋转回归设计试验，建立了超高硬度堆焊材料堆敷金属硬度、抗裂性与合金元素含量间的数学模型，并研究了合金元素对堆敷金属硬度及抗裂性的定量影响规律，为超高硬度堆焊材料的研制奠定了基础。     

飞机发动机叶片激光熔覆性能

为了修复飞机发动机叶片（K417G）的铸造缺陷和损伤,采用了500W-IPG光纤激光熔覆系统将镍基合金粉末（RCF-201）熔覆到镍基高温合金K417G基体上.利用显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、电子探针（EPMA）和能谱仪（EDS）等分析了堆焊层的组织和成分,用显微硬度计分析了堆焊层硬度分布,用高温蠕变实验机分析了堆焊层高温蠕变性能.试验结果表明,熔覆层从熔合线到表面的组织依次由平面晶、柱状晶和等轴晶组成;熔覆层的组织为亚共晶组织,初晶相为富镍固溶体γ-Ni,共晶组织为γ-Ni+Cr₇C₃+Cr₂₃C₆+（Mo_0.54,Ti_0.46） C;熔覆层的硬度约为650 HV,约是母材硬度（350 HV）的1.86倍;在950℃/235 MPa条件下,激光熔敷试样的蠕变寿命最长约为26.17 h,且断裂位置位于母材.     

轴向压力对X65合金钢摩擦堆焊层组织和磨损性能的影响

为拓宽摩擦堆焊的工程化应用,以X65钢作为耗材和基板材料进行了摩擦堆焊工艺试验研究,在选定最优焊速的基础上,主要讨论了轴向压力与堆焊层组织、显微硬度及磨损性能的影响。试验表明:在转速4 000 r/min、堆焊速度200 mm/min、轴向压力在59.7~104.4 MPa范围下可获得冶金连接与成型良好的摩擦堆焊层。随轴向压力增加,堆焊层宽度增加、但厚度减小;过高轴向压力不能增加摩擦堆焊层的有效体积。摩擦堆焊接头主要由堆焊层、热影响区(HAZ)和母材区域组成,与传统摩擦焊缝细小晶粒组织特征不同,摩擦堆焊层主要为粗大板条和粒状贝氏体混合组织特征。HAZ主要由过热区和相变重结晶区组成,过热区主要为贝氏体组织特征,而重结晶区为细小铁素体晶粒组织特征。轴向压力变化对堆焊层组织粗化倾向和HAZ尺寸有较大影响,但对HAZ的组织形态影响不大。不同轴向压力下的堆焊层平均硬度及抗磨损性能均高于母材,与母材比较堆焊层磨损体积最大可降低33.3%。