热剪刃堆焊焊条的研制

采用添加稀土氧化物的堆焊焊条对３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ热剪刃进行了堆焊修复，由于稀土氧化物能明显变质熔敷金属中的夹杂物，细化一次结晶组织，并提高其热塑性，可使堆焊修复的剪刃性能明显优于原３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ整体热剪刃，使用寿命３～８倍。     

稀土氧化物及合金元素对堆焊金属显微组织的影响

采用金相显微镜对堆焊金属的显微组织进行了观察,用X射线衍射仪(XRD)对堆焊金属中相结构进行了分析,用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对断口形貌及夹杂物进行了观察分析.结果表明,在含有Cr,Mn,Mo,N i等合金元素的焊条药皮中添加稀土氧化物,其堆焊金属组织为细针状铁素体,断口为细韧窝状,且分布均匀.而未添加稀土氧化物的堆焊金属组织为粗针状铁素体及少量珠光体,断口中存在准解理断裂形貌.添加稀土氧化物后,堆焊金属中夹杂物类型发生改变,形状近似球形,尺寸均在6μm以下,且弥散分布于堆焊金属中.     

稀土氧化物对中高碳钢堆焊金属中夹杂物的变质作用

采用电镜和金相等手段，对加稀土氧化物和不加稀土氧化物的堆焊金属中的夹杂物进行了研究，结果表明，稀土氧化物能细化堆焊金属中的夹杂物，减少了尺寸大的夹杂物数量，使其尺寸分布在8μm以下，同时，稀土氧化物能够改善夹杂物的形状，减少了形状系数大的长条状夹杂物数量，使形状系数接近为1的夹杂物较多。稀土氧化物还能变质堆焊金属中夹杂物的属性，可以形成铝、硅、镧的氧化物夹杂和铝、硅、镧的硫氧化物夹杂，并且减少了有害的硫化锰和铝、锰、钛复合夹杂物在堆焊金属中的存在。     

Inconel 625合金堆焊金属开裂机理研究

针对Inconel 625合金焊接热裂纹问题，文中基于大厚度堆焊裂纹敏感性评价方法对采用GTAW工艺、ERNiCrMo-3焊丝堆焊的金属进行了开裂机理研究.结果表明，堆焊金属的微观组织主要由柱状树枝晶组成，堆焊金属组织中析出相主要有Laves(Ni,Fe,Cr)₂(Nb,Ti,Mo)相、MC型碳化物和针状δ(Ni₃Nb)相.大厚度堆焊金属组织局部存在位于一次枝晶间、沿柱状晶方向的结晶裂纹.在裂纹附近的组织及断口发现存在大量密集分布的δ相，裂纹的形成主要与结晶终了阶段形成的共晶δ(Ni₃Nb)有关.Inconel 625合金堆焊金属存在以共晶Laves、共晶δ分别为终凝析出相的(1)、(2)两种凝固模式.相比较而言，结晶终了阶段发生L→γ+δ共晶反应的模式(2)热裂纹敏感性较大，从而造成Inconel 625合金开裂.创新点：(1)研究了625合金堆焊金属开裂的机理.(2)提出了625合金堆焊金属存在以共晶Laves、共晶δ分别为终凝析出相的两种凝固模式.     

高强与高韧冷轧辊堆焊焊条的研制

根据冷轧辊的实际工况条件确定其磨损机制，由材料强韧化复合原理研制了高强、高韧堆焊焊条分析了某些合金元素及稀土氧化物对堆焊熔敷金属的影响。实验结果表明，该焊条能满足实际工作要求。     

焊接材料及其生产设备

20093087Fe-Mn-Cr-Mo-V系抗冲击磨料磨损堆焊材料/刘政军…//焊接学报.-2008,29(11):97~99,104采用H08A焊芯研制的TKCE50焊条与传统的高锰钢焊条D256进行对比分析,通过冲击磨损试验,硬度测试及金相显微分析,系统研究了堆焊层的硬度、耐磨性、抗冲击后的加工硬化程度以及各种合金元素对堆焊层性能的影响规律。结果表明,所研制的Fe-Mn-Cr-Mo-V系堆焊焊条具有较高的韧性、抗裂性及优异的加工硬化性能,抗冲击磨料磨损性能十分突出;随着Cr,Mo,V元素含量的增加,堆焊层金属端面硬度增加,达到一定值后,其增加变缓。冲击9000次后,加工硬化达到极限,此时的堆焊层金属磨损失重最小,耐磨性最好。图9表1参620093088纳米稀土氧化物对铁粉焊条焊缝低温冲击韧度的影响/王爱华…//热加工工艺.-2008,37(21):21~22在碱性铁粉焊条药皮中添加不同量的纳米稀土氧化物粉体,对焊缝进行扩散氢含量、低温冲击及化学成分的测试和分析。结果表明:适量的纳米稀土氧化物粉体可有效降低熔敷金属中扩散氢及硫、磷的含量,并能显著提高焊缝金属的低温冲击韧度。图1表2参320093089合金元...     

焊接材料及其生产设备

20093087Fe-Mn-Cr-Mo-V系抗冲击磨料磨损堆焊材料/刘政军…//焊接学报.-2008,29(11):97~99,104采用H08A焊芯研制的TKCE50焊条与传统的高锰钢焊条D256进行对比分析,通过冲击磨损试验,硬度测试及金相显微分析,系统研究了堆焊层的硬度、耐磨性、抗冲击后的加工硬化程度以及各种合金元素对堆焊层性能的影响规律。结果表明,所研制的Fe-Mn-Cr-Mo-V系堆焊焊条具有较高的韧性、抗裂性及优异的加工硬化性能,抗冲击磨料磨损性能十分突出;随着Cr,Mo,V元素含量的增加,堆焊层金属端面硬度增加,达到一定值后,其增加变缓。冲击9000次后,加工硬化达到极限,此时的堆焊层金属磨损失重最小,耐磨性最好。图9表1参620093088纳米稀土氧化物对铁粉焊条焊缝低温冲击韧度的影响/王爱华…//热加工工艺.-2008,37(21):21~22在碱性铁粉焊条药皮中添加不同量的纳米稀土氧化物粉体,对焊缝进行扩散氢含量、低温冲击及化学成分的测试和分析。结果表明:适量的纳米稀土氧化物粉体可有效降低熔敷金属中扩散氢及硫、磷的含量,并能显著提高焊缝金属的低温冲击韧度。图1表2参320093089合金元...     

G207D(E410-15)型堆焊焊条的研制

通过控制Creq%、Nieq%的量,把堆焊金属组织控制在M+F区域内。并向堆焊金属中过渡钒铁、稀土等合金元素,使堆焊金属在600 10 ℃×4 h回火硬度达到设计要求,从而提高了堆焊金属的耐磨、耐蚀及高温耐磨硬度。     

低频磁控埋弧堆焊焊缝组织与性能

为了提高堆焊层熔敷金属的力学性能,在低碳钢表面埋弧堆焊过程中外加低频磁场,研究分析了低频磁场对埋弧堆焊层金属组织及力学性能的影响,通过对不同磁场参数下堆焊表层试样的硬度、耐磨性及其组织和性能的测定分析,发现在适当的磁场参数作用下,可改善熔敷金属的结晶形态,细化晶粒,提高堆焊层的硬度及耐磨性。     

Y2O3对粒状贝氏体堆焊金属相变和力学性能的影响

目的 研究稀土氧化物Y2O3对粒状贝氏体堆焊金属相转变以及力学性能的影响.方法 采用金相显微镜和场发射扫描电镜对堆焊金属的微观组织进行观察,采用金相显微镜观察并统计出奥氏体晶粒度,采用XRD对堆焊金属表面物相进行测定,采用显微硬度计和电子万能试验机测量不同Y2 O3质量分数堆焊金属的硬度和拉伸性能,采用透射电子显微镜对堆焊金属微观结构进行表征.结果 Y2O3能够有效细化堆焊金属的初生奥氏体晶粒,尺寸由51.2μm减小到40.1μm,大块先共析铁素体尺寸明显减小,组织分布均匀,且M/A岛弥散分布.堆焊金属中残余奥氏体相数量随着Y2O3质量分数的增加而逐渐降低,马氏体相体积分数增加.Y2O3的加入明显提升堆焊金属的力学性能,显微硬度由(272±13)HV提升至(312±8)HV;抗拉强度由(764±10)MPa提升至(885±12)MPa,且延伸率增加了4%.结论 Y2 O3的加入能够细化堆焊金属的初生奥氏体晶粒,促进形成均匀细化的粒状贝氏体组织,M/A岛的数量逐渐增加,且M/A岛中马氏体相数量增加,粒状贝氏体堆焊金属的力学性能显著提高.     

回火焊道对核电低合金钢表面镍基堆焊层热影响区性能的影响

采用钨极氩弧焊焊接方法在核电用16MND5低合金钢表面进行690镍基焊丝堆焊,分别堆焊1层和利用回火焊道方法堆焊3层,研究回火焊道对堆焊层热影响区的硬度、组织和冲击韧性的影响。结果表明:回火焊道产生的回火效应可有效降低合金钢镍基堆焊层热影响区的硬度至可接受硬度范围320HV10以下,堆焊层热影响区的冲击韧性提高27%以上,均值达到163J/cm2,热影响区板条状组织得到有效回复,获得满足RCC-M标准要求的低合金钢焊接热影响区硬度和冲击韧性指标。研究表明利用回火焊道技术可实现低合金钢镍基堆焊免除高温回火热处理。     

焊接方法对超低碳马氏体不锈钢焊丝熔敷金属冲击韧性的影响

针对大型水轮机转轮焊缝金属冲击韧性偏低,研究了不同焊接方法和气体含量对超低碳马氏体不锈钢熔敷金属冲击韧性的影响.结果表明,TIG焊和激光-MIG复合热源焊可有效提高熔敷金属的冲击韧性.TIG焊适合于不锈钢转轮的少量补焊,激光-MIG复合热源焊可在叶片与上冠及下环的组焊中推广应用.随着熔敷金属中C,[O],[N]元素含量的增加,熔敷金属的冲击韧性降低,但[O]元素含量是控制冲击韧性的决定因素.当熔敷金属中[O]元素含量较高时,形成较多球形氧化夹杂物,成为裂纹源,降低了冲击启裂功和裂纹扩展功,使冲击韧性明显降低.     

外加磁场对陶瓷复合材料性能的影响

在镍基高温合金等离子弧堆焊过程中引人横向交流磁场,利用磁场的作用来提高堆焊层的性能.在堆焊过程中,调节磁场参数和焊接工艺进行实验,测试了不同参数下的堆焊层硬度、磨损性能以及分析了其显微组织.结果表明,适当磁场参数产生的电磁搅拌可以细化堆焊层的组织,而且还能控制堆焊层中陶瓷复合材料的数量、形态及分布情况,从而改善了堆焊层金属的硬度和耐磨性.此外,电磁搅拌还能减小堆焊层化学成分不均匀性,提高堆焊层的塑性和韧性,降低结晶裂纹和气孔的敏感性,从而提高了堆焊层的综合力学性能.     

超高硬度堆焊材料的硬度及耐磨性

通过在堆敷合金系统中添加多种强碳化物形成元素，在焊接热循环作用下或随后的回火过程中以弥散碳化物形式析出。弥散碳化物的析出既可以在强化堆敷金属的同时，提高堆敷层抗磨损的能力，又可以降低基体组织中的碳含量，增加基体的韧性。利用上述思想，以C、Cr、Mo、W、V作为基础合金系统，采用二次旋转回归设计方法设计试验方案，建立了超高硬度堆敷金属的硬度、耐磨性与合金元素间的数学模型，并研究了药芯焊丝中合金元素对堆敷金属硬度及耐磨性的定量影响规律。     

稀土在金属陶瓷/铜基合金复合堆焊材料中的变质作用

运用扫描电镜和透射电镜试验观察与理论计算分析相结合 ,研究了WC基金属陶瓷 /铜基合金复合堆焊材料中稀土La对堆焊层的变质和净化作用。研究结果表明 ,稀土La与氧作用形成高熔点的稀土化合物 ,作为铜基合金非均匀形核的核心是有效的 ,能抑制晶粒长大而细化组织。稀土元素具有脱氧作用 ,减少氧化物夹杂 ,消除缺陷 ,提高堆焊层的冲击韧性。具有高能表面的稀土化合物质点 ,促使金属陶瓷与铜基合金界面上形成微晶过渡层 ,提高界面结合强度     

超级马氏体不锈钢焊丝MAG焊熔敷金属冲击性能优化

白鹤滩百万千瓦水电机组全部采用国产HS13/5L焊丝进行焊接，成功实现了中国高端装备制造的重大突破. HS13/5L焊丝为水轮机转轮同材质焊接材料，属于13Cr型超级马氏体不锈钢，然而其MAG焊熔敷金属的韧性低于母材，针对此问题，将现有的MAG平焊焊接工艺调整为立向上焊焊接工艺，以提高熔敷金属的冲击韧性.对比分析了平焊、立向上焊熔敷金属的微观组织和冲击性能. 结果表明，立向上焊位置回火热处理态熔敷金属的室温冲击吸收能量达到120 J以上，比平焊位置提高了约40%. 两种焊接位置下的熔敷金属微观组织的相组成无明显差异，焊态组织为淬火马氏体 + 残余奥氏体 + δ-Fe，回火热处理态组织为回火板条马氏体 + 逆变奥氏体 + δ-Fe.立向上焊熔敷金属中的氧化夹杂物密度比平焊位置降低了约22%.平焊和立向上焊熔敷金属冲击断口整体呈现出韧性断裂的特征，立向上焊位置熔敷金属的韧性优于平焊位置.     

Incoloy 825镍基高温合金电子束焊工艺及接头组织与力学性能分析

采用电子束焊,对空冷器管箱Incoloy 825镍基高温合金进行对接焊试验. 通过对焊接接头的组织观察,并结合拉伸力学性能以及接头的冲击韧性等试验,分析镍基高温合金电子束焊接头的组织和力学性能. 结果表明, 采用电子束焊焊接镍基高温合金可以得到良好的焊接接头,焊缝区组织由大片等轴晶和少量柱状晶组成;焊缝区没有出现明显的元素烧损现象;焊缝、热影响区硬度达到母材硬度值;焊缝接头抗拉强度达到600 MPa,接近母材抗拉强度,接头断裂形式为韧性断裂;焊缝和热影响区的冲击吸收能量高于母材区,其中焊缝区的冲击吸收能量达到了262 J,冲击断口形貌为韧窝状.     

机器人堆焊快速成型的实验研究

分析了堆焊快速成型的基本工艺参数对成型焊缝几何形状的影响,并进行了堆焊单壁墙试验,同时对试样进行了显微组织分析。结果表明,维焊技术是可以用于快速成型的,并可以得到组织致密的金属零件。     

氧对00Cr13Ni5Mo熔敷金属组织和韧性的影响

文中研究了MAG焊保护气体氧含量变化对00Cr13Ni5Mo熔敷金属中氧化物夹杂类型、尺寸、数量、分布和残余奥氏体、逆变奥氏体含量以及冲击韧性的影响.结果表明,Si-Mn-O,Si-Mn-Al-O复合氧化物夹杂是导致00Cr13Ni5Mo熔敷金属冲击韧性下降的主要原因.氧化物夹杂对00Cr13Ni5Mo熔敷金属回火过程中产生的逆变奥氏体具有抑制作用,随着氧化物夹杂的增加,逆变奥氏体含量呈减少趋势.     

颗粒度对E4303电焊条性能影响

以E4303电焊条药皮配方中中碳锰铁合金为研究对象,取三种不同颗粒度的中碳锰铁制备E4303电焊条。对制备的电焊条分别进行了主要焊接工艺性能测试、熔敷金属的微观组织观察、熔敷金属化学成分分析和熔敷金属冲击性能试验。结果表明,加入纳米级中碳锰铁的电焊条电弧稳定性优良;纳米颗粒增加了晶粒形核的核心,起到了细化晶粒的作用;纳米颗粒烧损严重,减弱了中碳锰铁合金的脱氧、脱硫和渗合金效果,使熔敷金属内产生弥散氧化夹渣,导致冲击韧性降低。