堆焊层中钛的碳化物

利用扫描电镜、光谱分析、X射线衍射、能谱分析及波谱面扫描对含 (质量分数 ,% )C 0 .84 ,Ti 1.4 6 ,V 1.3的堆焊层进行了试验研究 ,并对碳化物在液态金属中形成条件进行了热力学分析。结果表明 ,强碳化物元素Ti主要存在于碳化物相 ,为焊缝提供耐磨硬质点。TiC能在液态熔体中形成 ,初生TiC呈块状均匀分布 ,尺寸较大 (2～5 μm)。焊缝中还有大量细小碳化物 ,多为Ti、V、Cr的复合碳化物 ,呈条状或细小粒状。     

聚焦光束堆焊铜基自熔合金过程中Fe3Si增强相的反应合成

利用Cu与Fe具有液相分离特性,以及母材与堆焊材料的冶金反应,采用聚焦光束堆焊制备了Fe3Si弥散分布的铜基合金复合堆焊层.采用X射线衍射、SEM、EDS及显微硬度分析等方法研究了堆焊层的物相组成和微观组织特征.实验结果表明,聚焦光束堆焊过程中,由母材熔化而进入熔池的Fe元素与熔池中的Cu合金呈液相分离状态,进入溶池的Fe由于密度小而上浮,上浮过程中与熔池中的Si反应生成Fe3Si.Fe3Si在堆焊层中弥散分布于α-Cu基体中,分布密度由堆焊层表面向下呈减小趋势.     

堆焊层中球状碳化物形成机理的研究

通过同时加入球化剂和碳化物形成元素，成功地在堆焊层中形成了球状碳化物，并对这种碳化物的形成过程进行了理论上的探讨。     

WxC增强镍基合金等离子堆焊层组织与空蚀性能

采用等离子堆焊技术在316L不锈钢表面原位合成W_xC增强镍基复合材料涂层,对涂层显微组织、相组成、硬质增强相的分布、显微硬度以及空蚀性能进行了分析.结果表明,Colmonoy 88合金等离子堆焊成形性良好,组织致密;堆焊层组织主要由γ-Ni固溶体,原位合成多角形、颗粒状W_xC及少量的Cr₇C₃,Fe₃W₃C,CrB₂相组成.堆焊过程中,熔池温度低于1 655 K时,原位生成WC和W₂C,温度高于1 655 K时,原位生成的WC发生了分解.镍基合金堆焊层平均硬度可达1 619 HV,为基材的8倍以上,在3.5% NaCl溶液中镍基复合材料抗空蚀性能为316L不锈钢基材的5倍.     

自生碳化物对高锰钢堆焊层组织和性能的影响

在D256焊条药皮中加入钒铁、石墨、稀土等,利用焊接电弧冶金反应自发生成碳化物增强颗粒.实验结果表明:堆焊层组织为奥氏体组织和弥散分布于基体中的硬质碳化物颗粒,硬度达到64 HRC,其耐磨性为D256焊条堆焊层的4倍.     

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。     

含Nb元素堆焊层金属中碳化物的析出行为

以堆焊连铸辊为研究对象,研制三种不同合金元素Nb加入量的药芯焊丝,采用金相显微镜和扫描电镜对其显微组织、碳化物形貌进行了观察. 采用X射线衍射仪对其相结构进行了测定. 采用Thermo-Calc软件对含铌堆焊层金属中碳化物的析出行为进行分析. 结果表明,堆焊层金属显微组织为铁素体、M₂₃C₆和MC. 随着Nb元素含量增加,其显微组织得到细化,NbC沿晶界析出. 热力学计算结果表明,析出碳化物主要为MC,M₂₃C₆. 随着Nb元素含量的增加,MC析出量增多,M₂₃C₆析出量减小. MC中主要是Nb元素,并溶解了一定量的Mo,V,Cr和Fe元素;M₂₃C₆中主要是Fe,Cr元素,即Nb元素含量变化主要影响MC型碳化物.     

Fe-Cr-C耐磨堆焊合金中初生碳化物生长方向的控制

用两种方法对Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金中初生碳化物的生长方向进行了研究。探讨了含碳量(质量分数，％)分别为3．34、4．11、5．16和6．5的耐磨堆焊合金碳含量及铬一碳比对初生碳化物的生长方向的影响，并采用控制冷却条件的方法对堆焊层微观组织中碳化物定向生长进行了研究。得出了冷却条件对初生碳化物生长方向的影响规律。试验结果表明，碳含量及冷却条件对耐磨堆焊层的金相组织起决定性的作用，提高含碳量或降低铬一碳比会使Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金中初生碳化物趋向垂直于耐磨堆焊层表面生长，并且初生碳化物的密度显著提高。冷却条件和散热方向可以有效地控制初生碳化物的生长方向，采用基板背面水冷却的方法可以使初生碳化物趋向垂直于耐磨堆焊层表面生长。当改变冷却条件降低冷却速度时，初生碳化物会随机地沿任何方向生长。     

自生碳化物高锰钢堆焊层的组织与力学性能

利用药皮中钛铁、钒铁、石墨、稀土等的高温电弧冶金反应在金属堆焊层中自发生成碳化物增强颗粒,以提高堆焊层耐磨性.利用扫描电镜和能谱仪,对金属堆焊层中碳化物颗粒的形貌、分布及成分进行了观察和分析,测量了金属堆焊层的硬度并进行了耐磨性试验.结果表明,随着药皮中钛铁、钒铁的增加,堆焊层硬度提高,当加入12wt%钛铁、12wt%钒铁时,堆焊层硬度为65 HRC,耐磨性最好.     

NiCrBSi系合金聚焦光束堆焊层的微观特征

采用聚焦光束热源在 45钢母材上获得了镍基合金粉末堆焊层 ,研究了堆焊层的物相组成及母材热影响区的微观组织特征。X射线衍射、SEM、EDS及显微硬度分析结果表明 ,Ni35堆焊层的显微组织由少量共晶基底上分布着大量初生的γ Ni枝晶组成。基底的绝大部分为M2 3 (C ,B) 6 γ Ni网状共晶 ,局部区域析出了γ Ni Ni3 Si层片状共晶。母材表面半熔化区的形成使堆焊层与基材实现了熔化冶金结合 ,堆焊层金属逆热流方向与母材呈联生方式长大。母材热影响区的奥氏体在冷却过程中转变为类珠光体组织 ,随热影响区离熔合线距离的增加 ,铁素体在晶界析出量增加     

Fe对NiAl金属间化合物光束堆焊层成形及组织结构的影响

采用X射线衍射、SEM、EDS等分析方法，研究了铁元素对光束堆焊合成NiAl金属间化合物层的成形和组织结构的影响规律。结果表明，光束堆焊镍铝混合粉制备NiAl金属间化合物层时，NiAl的高熔点导致堆焊层成形困难。在镍铝混合粉中加入适量铁粉（11at％～28at％）可以降低堆焊合金体系的熔点、改善堆焊层成形。随着铁粉加入量的增加，堆焊层的稀释率呈现先增加后降低的趋势，过多的铁粉加入量（43at％）将使熔池金属不能润湿母材。铁元素的引入使堆焊层中析出了Fe3Al相，随着堆焊层中含Fe量的增加，Fe3Al的析出量增加，堆焊层的微观组织为NiAl柱状晶和柱状晶间的Fe3Al条状相。     

同步送粉高能束粉末堆焊技术的研究现状

综述了国内外同步送粉高能束粉末堆焊技术的研究现状,对其发展趋势进行了预测,并提出了一种新型粉末堆焊技术。     

Ni-Al系金属间化合物光束堆焊层的成形及析出相特征

采用X射线衍射、SEM、EDXS及显微硬度等方法，研究了光束堆焊Ni，Al混合粉末制备的金属间化合物涂层的成形和微观组织特征．结果表明，堆焊层的成形与堆焊材料的比热容量和熔点有关．采用Al含量(原子分数)高于50％或不超过25％的堆焊材料，均可获得成形良好的光束堆焊层，但Al含量过高将使堆焊金属的致密度降低．当堆焊材料中Al含量为50％-75％时，堆焊层全部由金属间化合物(Al1.1Ni0.9，Al3Ni2和Al3Ni)组成；当采用富Ni堆焊材料(不超过25％Al)时，堆焊层中将析出较多的γ-Ni固溶体，得到由γ-Ni和Ni3Al金属间化合物组成的显微组织；而采用富Al堆焊材料(80％Al)将导致堆焊层中析出大量Q—Al，其显微组织为在α—Al (α—Al Al3Ni)亚共晶基底上分布有Al3Ni2金属间化合物相．     

合金铸铁聚焦光束表面强化技术

采用灯幅射聚焦光束做热源对合金铸铁进行表面熔凝处理,研究了熔凝处理层的组织和性能特点及光束工艺参数对组织和性能的影响。研究表明,采用聚焦光束熔凝正理２技术可在合金铸铁表面获得一个深度为毫米级、硬度为ｍ８５０的强化层,调节功率密芳和扫描速度可有效控制强化工和宽娄输入功率为５ｋＷ,扫描速度为３．５ｍ／ｈ时,一次熔凝正理２宽度可达１２ｍｍ。经光束熔凝处理后的合金铸铁组织有分层现象,采用较低的扫描速度时,     

铁基自熔合金光束熔覆层的微观组织及强化机理

采用SEM、EDS、X射线衍射及显微硬度和洛氏硬度分析手段研究了铁基自熔合金粉末光束熔覆层的微观组织及其物相组成。结果表明,Fe-Ni-Cr-B-Si合金粉末的光束熔覆层微观组织由固溶于大量Cr,及少量B,Si,C的γ（Fe,Ni)树枝晶,枝晶间（Cr,Fe)7(C,B)3 γ（Fe,Ni)共晶所构成,光束熔覆层的宏观硬度达HRC47．3,高于同种材料喷涂层及TIG熔覆层的硬度。Cr,Si元素在γ相中的固溶,枝晶间共晶（Cr,Fe)7(C,B）3高硬度相的析出是光束熔覆层得以强化的主要原因。     

热处理对Cr—Mo-W-Mn-Ni铁基合金堆焊层硬度的影响

采用Cr-Mo—W—Mn—Ni铁基合金焊条在20Mn2钢试块上进行堆焊,然后进行回火、正火和淬火处理,对堆焊层进行了硬度、金相和X射线衍射试验。结果,堆焊层经560℃×2h回火处理后可获得较高的硬度．     

Fe–Cr–Ti–Nb–V–C系堆焊层的组织及耐磨性研究

设计了Fe-Cr-Ti-Nb-V-C系堆焊层金属，并与Fe-Cr-W-Mo-C系进行对比，利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）分析了堆焊层的组织，利用MM200型磨损试验机进行耐磨性对比，通过磨损面形貌观察，探讨了磨损机理。结果表明，由于形成弥散的MC型碳化物第二相及强韧的基体，Fe-Cr-Ti-Nb-V-C系堆焊层金属具有良好的耐磨性。     

合金铸铁光束熔凝处理后的组织和硬度

采用自研的ＳＲ－Ⅱ型５ｋＷ聚焦光束加热设备对珠光体合金铸件进行了表面熔凝强化处理。借助扫描电镜、光学显微镜、显微硬度和表面硬度计研究了采用不同聚焦模式的光束熔凝处理的合金铸铁的表面硬度、显微硬度分布及光束热作用区的组织转变特点。结果表明,当采用单一模式的反光镜聚焦时,功率密度较低、热作用区的奥氏体发生了托氏体－索氏体转变;而采用透镜与反光镜配合的复式聚焦模式时,由于功率密度的提高,奥氏体转变为马氏