堆焊

合金元素对铁基耐磨堆焊合金性能的影响;Fe-Cr-C系高碳高铬耐磨堆焊合金微观组织分析;WC／Mn13堆焊复合材料磨料磨损性能的研究;石油钻杆接头耐磨带堆焊材料的发展及应用;2．25Cr-1Mo堆焊工艺;手工电弧堆焊接头组织及微动磨损性能研究。     

堆焊

NbC增强Fe-Cr-C耐磨堆焊合金组织与磨粒磨损性能；冷剪刃堆焊金属的组织与性能；手工电弧堆焊金属的显微组织分析；堆焊铜合金／35CrMnSiA接头的界面结构特征；Cr3C2／镍基合金等离子弧堆焊层的组织及耐磨性能；     

Cr-B-Ni-W-V系堆焊合金的组织性能及耐磨机理

采用碳弧堆焊方法,通过堆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堆焊合金,合金系统为Cr-B-Ni-W-V.该堆焊合金的抗磨料磨损性能很优异.系统地研究了Cr、B、W、V等合金元素提高堆焊层抗磨料磨损的能力及其对堆焊层组织性能的影响规律和耐磨机理,并最终确定了各合金元素的最佳质量分数.     

钻杆接头耐磨带明弧堆焊药芯焊丝的研制

研制了一种用于钻杆接头耐磨带堆焊的YD-100明弧堆焊药芯焊丝,通过金相显微镜、洛氏硬度计、MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机对其堆焊层的金相组织、硬度、耐磨粒磨损性能进行了研究.试验结果表明.在药芯焊丝中加入微量的硼元素,能显著提高堆焊层的硬度及耐磨性,使堆焊层的硬度达到60 HRC,耐磨粒磨损性能相比优于国外某公司产品.     

合金元素对抗冲击磨损堆焊材料性能的影响

成功研制了一种适用丁抗冲击磨料磨损条件下的堆焊合金，合金系统为Fe—Mn—Cr—Mo—V，在受到较大载荷冲击后较焊态堆焊层硬度提高66％。因此陔堆焊合金的抗冲击磨料磨损性能和堆焊层金属的加工硬化效果都很优异。在保证堆焊层组织为奥氏体的前提下，系统地研究了合金元素Cr、Mo、V等多元复合强化提高抗磨料磨损的能力及其对堆焊层组织性能的影响规律。     

堆焊

含钒耐磨堆焊合金的组织与性能;石油钻机盘式刹车盘表面堆焊材料的磨损机理研究;核电站稳压器封头带极埋弧堆焊工艺技术     

抗冲击磨损奥氏体堆焊材料

针对具有冲击磨粒磨损工况条件，成功研制出了一种奥氏体堆焊材料EKCM50。该堆焊材料为Fe-Mn-Cr-Mo-V合金系，通过耐磨性对比试验分析，堆焊合金耐磨性能优于D256焊接材料。经过加工硬化冲击试验，EKCM50焊接材料堆焊层硬度由32HRC升高到45HRC，经过冲击磨损试验，40min后，试验材料堆焊磨损失重几乎不变。通过对该材料的加工硬化和磨损性能的试验研究，探讨了此种奥氏体材料的加工硬化及耐磨机理，以及加入的合金元素对该焊接材料的耐磨性及耐磨机理的影响规律。     

合金元素对铁基耐磨堆焊合金性能的影响

采用碳弧堆焊方法成功研制了一种耐磨料磨损铁基堆焊合金,该合金为多元复合强化合金,合金系为Cr-B-Ni-W-V.通过对比堆焊层的平均硬度、磨料磨损试验的磨损失重及微观组织的分析,研究了堆焊合金系统的耐磨料磨损性能.同时系统地讨论了合金元素Cr,B,Ni,W,V对堆焊层金属的组织、硬度和耐磨性的影响规律,从而确定了堆焊合金系统的最佳合金元素含量.结果表明,Cr元素的含量为24.5%～25.5%,B元素的含量为1.30%～1.40 %,W元素的含量为3.9%～4.2%,V元素的含量为3.0%～3.2%时,堆焊合金系的配比适当,堆焊层具有较好的硬度及耐磨性.     

CrMnB堆焊合金抗空蚀和冲刷磨损性能的研究

研究了CrMnB堆焊合金的抗空蚀和冲刷磨损性能，结果表明，该堆焊合金的抗空蚀和冲刷磨损性能优于0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢，其原因是具有亚稳奥氏体和硼化物共晶组织的CrMnB堆焊合金，在冲击力的作用上，亚稳奥氏体相转变成了马氏体，提高了堆焊合金表面的硬度和强度并吸收了冲击能，同时沿奥氏体边界分布的高硬度的硼化物共晶组织，构成了耐磨“骨架”。     

Fe-C-B堆焊合金的组织及性能的研究

在条件相同情况下，利用合金硼化物代替合金碳化物作为耐磨合金的耐磨相，既可进一步提高耐磨合金的硬度和耐磨性，还可减少其它贵重、稀缺合金元素的加入量。本文在排除其它合金元素影响的情况下，研究了不同硼含量对Ｆｅ－Ｃ－Ｂ耐磨堆焊合金的组织及性能的影响。研究表明，随着堆焊合金中硼含量增加，堆焊合金组织发生变化，组织中先后出现了作为耐磨相的Ｆｅ３（Ｃ，Ｂ）、Ｆｅ２３（Ｃ，Ｂ）６和Ｆｅ２Ｂ等碳、硼化物，随着其数量的增加，堆焊合金的硬度和耐磨性显著提高，其共晶组织具有最佳的抗冲击韧性。对研究含硼耐磨合金堆焊焊条提供了理论依据。     

堆焊

含钒耐磨堆焊合金的组织与性能；石油钻机盘式刹车盘表面堆焊材料的磨损机理研究；核电站稳压器封头带极埋弧堆焊工艺技术     

抗冲击磨损堆焊合金的组织与性能

针对具有冲击磨粒磨损工况条件,成功研制出了一种奥氏体堆焊焊条EKCM50.该堆焊材料为Fe-Mn-Cr-Mo-V合金系,经过系统试验和现场应用,并与传统的高锰钢焊条对比,表明此种堆焊材料具有焊接工艺性好、堆焊金属加工硬化率高和耐凿削式冲击磨损性能优异的特点.通过对该材料的加工硬化和磨损性能的试验研究,探讨了此种奥氏体材料的加工硬化及耐磨机理,以及加入的合金元素对该焊接材料的耐磨性及耐磨机理的影响规律.     

热处理对新型Fe-Cr-Mn-Co合金堆焊层磨粒磨损性能的影响

采用钨极氩弧焊(TIG)将新型Fe-Cr-Mn-Co合金堆焊在304不锈钢基体表面,对比研究热处理对堆焊合金磨粒磨损性能的影响。采用金相观察、硬度测量、失重分析和扫描电镜(SEM)对不同工艺热处理的堆焊合金金相组织、硬度、磨损性能及磨损机理进行了分析。研究结果表明:Fe-Cr-Mn-Co堆焊合金微观组织均为奥氏体,重熔和固溶处理能使晶粒细化、组织均匀,前者效果更佳;重熔后的堆焊合金硬度最高、耐磨性最好,但与固溶处理的相差不大,304不锈钢最差;合金的失效为凿削式磨粒磨损和塑性变形产生的疲劳破坏混合模式。     

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。     

中碳合金钢耐磨堆焊合金优化研究

研究了Ｍｎ－Ｓｉ，Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ，Ｍｎ－Ｓｉ－Ｂ，Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｍｏ，Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｂ等系中碳合金钢耐磨堆焊合金成分，组织，硬度与耐磨粒磨损性能的关系。结果表明，堆焊金属成分必须优化，以获得良好的组织形态。根据优化的Ｍｎ－Ｓｉ－Ｂ系合金系统，研制的新型Ｍｎ－Ｓｉ－Ｂ系堆焊焊条，已通过现场磨料磨损生产性试验。     

焊前准备、焊后处理及辅助设备

焊后热处理对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金组织和磨损性能的影响 采用埋弧堆焊方法在Q235低碳钢基体上制备了Fe-Cr-C耐磨堆焊层。利用光学显微镜、SEM和TEM分析了堆焊合金的显微组织,并进行了磨粒磨损试验。结果表明,焊后热处理（850-1000℃）未改变堆焊合金组织中的初生碳化物和共晶碳化物的基本形貌。     

Fe-2.2Nb-0.9Ni-1.0C-xB堆焊合金组织与耐磨性

采用CO_2气体保护焊堆焊方法,制备了含不同硼元素含量的Fe-2.2Nb-0.9Ni-1.0C-xB(x=0.5,1.5,2.5,3.5)铁基堆焊合金,利用OM,SEM,XRD等分析方法对堆焊合金的显微组织进行了观察分析,测试了堆焊合金的硬度及耐磨料磨损性能,分析了硼含量对堆焊合金耐磨性的影响。结果表明,随着硼元素的增多,堆焊合金宏观硬度值逐渐升高并稳定在HRC 62左右,而耐磨料磨损性能呈现先升后降的趋势;当硼含量为2.5%(质量分数)时,合金组织中开始析出Fe_2B相,其耐磨料磨损性能为最优;当硼含量达到3.5%(质量分数)时,堆焊合金的磨损机理开始由塑性变形引起的犁沟和切削机制转变为由断裂机制引起的过共晶Fe_2B相脱落。     

WC/Mn13堆焊复合材料磨料磨损性能的研究

采用堆焊工艺在高锰钢的基体表面复合上一层WC硬质合金材料，获得了一种具有高耐磨性和高韧性的复合材料。对WC／Mn13堆焊复合材料的微观组织、力学性能以及耐磨料磨损性能进行了研究分析，结果表明：高锰钢堆焊复合材料与传统耐磨材料相比表现出了优越的耐磨料磨损性能，并保持了高锰钢高韧性的特点，综合性能极大提高。     

钒对Fe-Cr-C耐磨堆焊层性能的影响

在Fe-Cr-C耐磨堆焊合金中加入钒,研究钒对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金焊态和焊后热处理态性能的影响.采用埋弧堆焊方法在Q235低碳钢基体上制备了堆焊层,利用光学金相、SEM分析了堆焊合金的显微组织,并进行了硬度和磨料磨损试验.结果表明,焊后加热对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金的硬度有较大影响.经过焊后加热,基体组织的硬度降低值都大于22%,降低值最大的是不含钒的Fe-Cr-C耐磨堆焊合金,达到37.7%.焊后加热对初生碳化物M7C3的硬度影响较小,其硬度降低值为1.4%～11.3%.含0.4%V可以有效的提高Fe-Cr-C耐磨堆焊合金高温热处理后的耐磨料磨损性能.以淬火态的45钢为标样,在经过900℃焊后热处理,含0.4%V的Fe-Cr-C耐磨堆焊合金相对耐磨性为1.9,而同样条件下不含钒的试样相对耐磨性只有1.3,两者相比,含0.4%V的合金相对耐磨性提高了46%.     

铬含量对Fe-Cr-B堆焊合金显微组织及耐磨性的影响

目的在Fe-x Cr-3.5B-0.1C药芯焊丝中加入不同含量的铬,了解铬含量对堆焊合金硼化物形貌以及耐磨性能的影响。方法采用CO_2气体保护堆焊的方法在Q235钢基板上制备Fe-Cr-B系耐磨合金,利用光学显微镜、XRD、SEM等方法观察堆焊合金层的显微组织结构,以及湿砂橡胶轮磨粒磨损试验机对堆焊层进行磨粒磨损试验。结果堆焊合金层主要由铁素体枝晶、马氏体、珠光体和硼化物组成,硼化物随着Cr含量的增加发生Fe_2B到M_2B(M=Fe,Cr)的转变,它主要分布在金属基体的连续网状和鱼骨状结构中。凝固过程中,当Cr质量分数大于9%时,首先形成初生M_2B颗粒,随后形成共晶的M_2B和BCC结构的Fe基固溶体,这种共晶的微观结构主要由基体和长条状的M_2B硼化物组成。从Cr与(Fe,Cr)的原子数分数比值可以看出,硼化物发生从Fe_2B→(Fe,Cr)_2B→(Cr,Fe)_2B的转变。铬含量对Fe-Cr-B系耐磨堆焊合金的组织、硼化物形貌有较大影响。由于硼化物空间结构的变化,硼化物的显微硬度会随着铬原子进入Fe_2B而逐渐提高。结论随Cr含量的增加,及共晶硼化物硬质相的析出,堆焊合金的硬度和耐磨性呈现持续提高的趋势。当Cr含量为20%时,合金中生成的长条状M_2B相作为耐磨骨架无序的分布且镶嵌于基体中,合金耐磨料的磨损性能比Cr含量为9%时的提高了约7.4倍。