原位自生TiC颗粒对铁基耐磨堆焊金属的影响

为了研究原位自生TiC颗粒对堆焊层组织与性能的影响,采用药芯焊丝明弧堆焊方法在Q235钢表面制备了Fe-Cr-Ti-C堆焊合金.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊合金进行了分析.结果表明,加入的Ti元素可在堆焊层中原位生成TiC硬质相颗粒,并促进M7C3硬质相的生成,从而起到细化晶粒的作用.当生成的TiC和M7C3硬质相数量较多且弥散分布于金属基体中时,这些硬质相可起到相应的抗磨骨架作用,从而提高了堆焊金属的耐磨性.当药芯焊丝中Ti元素的质量分数为7%时,堆焊层性能最佳,其硬度值为61.6HRC,磨损量为0.3904g.     

堆焊电流对Fe-Cr-Ti-C堆焊层组织性能的影响

为了分析堆焊电流对堆焊层组织和性能的影响规律,研究在不同堆焊电流下堆焊层的组织构成和耐磨性能,探讨不同堆焊电流对原位合成M₇C₃、TiC陶瓷硬质相的影响规律,采用x-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对堆焊层显微组织进行分析,采用维氏硬度计、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊层的力学性能进行检测.结果表明,在堆焊速度为20 mm/min、堆焊电流为150 A时由马氏体、奥氏体、TiC、M₇C₃和CrFe₇C_0.45构成的堆焊层组织,其抗磨损性能最佳,堆焊层表面的硬度为HRC 65.4,磨损量为1.13 g; 堆焊电流在160 A时,没有形成初生M₇C₃陶瓷硬质相,堆焊层耐磨性能下降.     

Cr3C2颗粒增强型堆焊合金组织与性能分析

对加入Cr3C2的药芯焊丝制备的Cr3C2增强型堆焊合金组织和性能进行了分析。添加Cr3C2的自保护药芯焊丝堆焊工艺性能良好,堆焊表面少飞溅,无裂纹气孔。通过对比实验研究发现,加入Cr3C2的药芯焊丝制备的Cr3C2增强型堆焊合金组织细小,高温冲击韧性明显优于WC颗粒增强型药芯焊丝,合金组织中既有颗粒增强型药芯焊丝堆焊产生的颗粒增强相,又有高铬铸铁型药芯焊丝堆焊产生的高硬度初生碳化物,双重强化机制使堆焊层显微硬度达到含Nb高铬铸铁堆焊层的水平,平均硬度60 HRC以上。     

水冷对磁场作用下M_7C_3形核的影响

为了探究在水冷却和磁场共同作用下堆焊层中碳化物的形核和长大情况,以便获得更耐磨的堆焊层,实验以Fe5合金粉末为原材料,在等离子弧堆焊过程中引入纵向直流磁场,并在工件下方引入降温水槽,使熔池快速冷却.结果显示,在磁场和水冷作用下的堆焊层内部晶粒结构发生显著变化,形成的细小等轴晶能减少结晶裂纹,提高力学性能,使堆焊层具有很高的硬度和耐磨性.在一定实验条件下,最佳实验参数为堆焊电流160 A,外加纵向直流磁场电流3 A,采用有水冷却方式.在最佳实验参数条件下,堆焊表面的洛氏硬度为HRC 64.3,湿砂磨损量为0.031 5 g.     

深松犁铲CO2焊/喷射高铬钼合金粉复合堆焊层耐磨特性

为解决传统深松犁铲易磨损的问题.提出了CO2气保焊-喷射送粉复合堆焊新工艺,在深松犁铲易磨损部位制备高铬钼合金堆焊层.用金相显微镜、扫描电镜、磨料磨损试验机对堆焊层与基体的结合状况、微观组织结构和耐磨料磨损性能,进行观察和测试.试验结果表明：堆焊层组织主要由下贝氏体、残留奥氏体构成且堆焊层与基体间为良好的冶金结合.耐磨料磨损性能与传统深松犁铲相比提高2.38倍,延长了其使用寿命.     

药芯焊丝明弧堆焊Fe-Cr-C-B合金组织及耐磨性

为了提高堆焊合金的耐磨性,利用明弧堆焊方法将自保护耐磨堆焊药芯焊丝熔覆在Q235基体金属表面,制备得到Fe-Cr-C-B耐磨堆焊合金.采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、硬度计和磨料磨损试验机对堆焊层的组织、硬度和耐磨性进行了分析.结果表明,堆焊层主要由马氏体、少量残余奥氏体、M_3(C,B)、M_(23)(C,B)6和M_7(C,B)3相组成.随着B质量分数的增大,基体组织转变为马氏体,共晶硬质相增多,并呈连续网状分布在基体组织周围.当B的质量分数为3%时,堆焊层的耐磨性达到最佳,其硬度为61. 5 HRC,磨损量为0. 362 9 g.     

Preparation and Characterization of Ni60-Cr_3C_2-WC/TiC Plasma Welding Surfacing Layer

Using plasma build-up welding technology, Ni60, WC, Cr_3 C_2, and TiC composite powders were clad on the surface of the substrate in a certain proportion according to the metallurgical bonding method to increase the bond strength between the coating and the substrate. Scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy were used to observe the microstructure of the surfacing layer and the chemical composition of the sample. The hardness and wear resistance of the surfacing layer were tested and analyzed by the HV-1000 hardness tester and the impact wear device. The results showed that in the microstructure, fishbone, spider-web, and floral-like structures appeared in the surfacing layer. When the micro-hardness was tested, the depth of the indentation reflected the hardness of the surfacing layer. When analyzing wear resistance, the amount of wear increases with time.     

Preparation and Characterization of Ni60-Cr<Subscript>3</Subscript>C<Subscript>2</Subscript>-WC/TiC Plasma Welding Surfacing Layer

Using plasma build-up welding technology, Ni60, WC, Cr₃C₂, and TiC composite powders were clad on the surface of the substrate in a certain proportion according to the metallurgical bonding method to increase the bond strength between the coating and the substrate. Scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy were used to observe the microstructure of the surfacing layer and the chemical composition of the sample. The hardness and wear resistance of the surfacing layer were tested and analyzed by the HV-1000 hardness tester and the impact wear device. The results showed that in the microstructure, fishbone, spider-web, and floral-like structures appeared in the surfacing layer. When the micro-hardness was tested, the depth of the indentation reflected the hardness of the surfacing layer. When analyzing wear resistance, the amount of wear increases with time.     

金刚石与碳化钨的复合堆焊

用特殊方法将金刚石包熔在较厚的金属合金中，并制成以金刚石和WC为主要成分的复合焊条。堆焊试验表明：包熔处理后避免了焊接高温对金刚石的烧损、可焊性良好、金刚石的高抗磨性得到了有效地发挥。     

热处理对钢基/Mo2FeB2金属陶瓷的性能影响

Mo₂FeB₂基金属陶瓷具有优异的力学性能,以钼粉、还原铁粉、硼铁粉以及碳化钨粉等为基础原料,采用氩弧焊进行堆焊制备堆焊涂层。在实验室分别进行淬火、正火以及回火热处理,采用显微硬度计、金相显微镜、XRD衍射仪对硬度及组织进行分析。结果表明:采用不同热处理对金属陶瓷的组织和力学性能是有一定影响的,回火热处理后的组织和力学性能均要优于正火、淬火热处理。     

H3Cr5WMoV埋弧堆焊合金层的组织与性能

利用自动埋孤焊在Q235钢基材表面得到H3Cr5WMoV合金堆焊层，并对合金堆焊层进行了回火处理。比较研究了堆焊层在焊态和回火态的组织、硬度、耐磨性及抗热疲劳性能。结果表明，堆焊层组织为板条马氏体加残余奥氏体。回火态堆焊层的硬度和耐磨性同于焊态堆焊层，回火态堆焊层的抗热疲劳性能也好于焊态堆焊层。     

TiC,NbC,VC,B4C超硬质相耐磨堆焊材料的研究

采用钛、铌、钒、硼等铁合金与石墨等材料的混合粉,用TiC,B_4C硬质合金与F101,F314等自溶合金制成混合复合材料,以等离子转移电弧为热源进行了探索性的耐磨堆焊材料的试验研究。通过堆焊时的冶金反应,在堆焊金属中形成了TiC,NbC,VC等碳化物超硬质相,极大的提高了堆焊金属的硬度和耐磨性。试验数据表明,这种堆焊金属的耐磨性均超过国内目前F31,堆667,堆717堆焊材料的耐磨性,为堆焊材料领域开发新型材料提供了新的途径。     

层片状堆焊材料的研制

为了研制一种柔性比较好的层片状堆焊材料,用来修复易磨损的零件表面和小型的管材类零件等,选择有机硅密封胶、聚乙烯醇、环氧树脂、水玻璃为粘结剂,与硬质材料Ni60H进行混合,做成层片状堆焊材料;另外再加入WC(碳化钨)作为硬质相,利用TIG焊在Q235钢基体上进行堆焊.结果表明:以有机硅密封胶、有机硅密封胶与环氧树脂1∶1为粘结剂的堆焊材料具有良好的柔韧性,可以任意弯折.以有机硅密封胶与环氧树脂1∶1为粘结剂的堆焊材料加入WC和CaF2后的焊接组织均匀、无缺陷,且堆焊层具有良好的耐磨性能,其洛氏硬度值为HRC43.83.     

B、Ti联合作用下堆焊层显微组织和生长机制

为了探究B、Ti联合作用下堆焊层的显微组织和生长机制,采用自行研制的铁基耐磨药芯焊丝,利用自保护明弧堆焊法制备了Fe-Cr-C-B-Ti堆焊合金.利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对堆焊层的显微组织和生长机制进行了分析.结果表明,堆焊层中原位合成了Ti C和M_(23)(C,B)_6相.随着Ti元素含量的增加,显微组织中TiC相的数量逐渐增加并主要沿晶界分布.B元素含量的提高导致显微组织中Ti C相的数量变得不稳定.作为形核衬底的Ti C相可为M_(23)(C,B)_6相的附生生长提供条件.通过原位合成Ti C和M_(23)(C,B)_6硬质相可以提高堆焊层的综合性能.     

等离子喷焊铁/镍混合基喷焊层Q345复合板的制备

通过在铁合金粉末中加入5%质量分数的镍合金粉末来制备铁镍合金粉末。使用等离子喷焊技术在以Q345为基体的低合金钢表面制备铁/镍混合基喷焊层。通过设计正交实验,使用金相显微镜,物相显微镜以及扫描电镜,来研究铁/镍混合基喷焊层的物相以及微观组织,判断其基体和喷焊层的结合性是否良好以及对基体,融合线,喷焊层的金相组织进行观察与分析。在判断喷焊层显微硬度时,使用维氏显微硬度计,对试样的喷焊层,融合线以及基体进行测试,并对其数据进行分析。使用软件对试样的金相图进行晶粒分析,通过对试样的硬度,成型系数,焊缝宏观样貌,裂纹等数据进行分析,优化出具有高性能的铁/镍混合基Q345复合板工艺参数。     

钼粉末合金与模具钢磨擦焊接组织特征分析

采用微观组织分析、硬度测试以及电子探针线分析等方法,对得合热项头材料TZM钼基粉末合金与H11模具钢的磨擦焊接性进行了研究,探讨了焊接规范对接头组织、硬度以及扩散层厚度的影响。结果表明,这两种材料在磨擦焊接过程中存在着磨擦面向H11模具钢侧转移的现象,这主要与两磨擦副在耐磨性和高温强度方面的差异有关;且磨擦焊接过程中的热力耦合作用有利于近缝区晶粒细化,以及TZM粉末合金中孔隙的闭合;此外,采用强焊接规范可获得良好、无缺陷的磨擦焊接头。     

马氏体不锈钢等离子堆焊铁基合金组织及磨损性能

为了研究马氏体不锈钢的表面性能,采用等离子堆焊技术在Z5CND16-04不锈钢表面制备铁基合金堆焊层.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及销盘磨损实验机等检测设备,对堆焊层的组织结构、成分、硬度和磨损性能进行了研究.结果表明,铁基合金堆焊层主要由α-Fe、(Fe,Cr,Mo)7C3和(Fe,Cr,Mo)23C6相组成,添加稀土元素后相组成无明显变化.铁基合金堆焊层的硬度和耐磨性均明显高于马氏体不锈钢基材.添加适量的CeO2后,明显细化了堆焊层的显微组织.     

铬硼及硬质相形态在高温耐磨堆焊合金中作用

通过高温硬度、高温磨损试验，系统地研究了合金元素铬、硼对Ｃｒ－Ｂ－Ｗ－Ｖ系高温耐磨料磨损等离子弧堆焊合金的红硬性影响规律．硬质相Ｃｒ７Ｃ３条束轴向垂直于磨损面时，堆焊合金的耐磨性最好．     

基于FPGA的四翼超混沌系统同步及其保密视频通信

对广义增广Lü四翼超混沌系统进行分析,采用非线性控制同步方法实现该超混沌系统的自同步，理论分析所设计的非线性同步控制器的正确性和有效性。对该超混沌系统及其非线性控制同步进行FPGA硬件电路设计与实现,硬件试验结果和数值仿真结果及理论分析结果一致。提出一种基于该超混沌系统非线性同步的混沌掩盖保密视频通信方案,并对该保密通讯方案进行field programmable gate array硬件试验,试验结果表明:该保密通信方案有效、可行,并具有良好的保密性。     

钨极氩弧熔敷技术制备含TiC颗粒增强涂层的研究

在碳钢基体表面预涂一定混合比例的钛铁和石墨，用钨极氩弧热源熔敷，使Ti元素和C元素在高温下原位反应，获得TiC颗粒增强的综合性能优异的铁基复合材料涂层；试验测试和分析表明，熔敷层中原位生成了TiC增强颗粒；熔敷层微观组织主要有珠光体、铁素体、马氏体、少量残余奥氏体、TiC颗粒等组成；涂层表面硬度达到了HRC55以上；越靠近熔覆层表面，硬度越高，具备良好的耐磨性能。