硬面堆焊焊丝

技术特点：采用真空吸铸和连续工艺生产的Co基，Ni基，Fe基不同合金硬面堆焊焊丝，其尺寸由Ф1.5-8mm，选用氧乙炔焊、氩弧焊等常规工艺可以耐热、耐磨、耐蚀部件进行补焊、堆焊。其中Ni，Al金属间化合物焊条具有极好的抗汽蚀性能。     

四川热喷涂硬面材料实现产业化

日前,自贡硬质合金有限责任公司承担的四川省重大关键技术项目——热喷涂硬面材料产业发展通过四川省科技厅组织的验收。该项目是2010年立项的四川省科技支撑项目。在两年的项目执行期中,自贡硬质合金公司自主攻克了超高温连续熔炼快速冷凝、纳米WC-Co喷贲涂粉精细筛分、高密度物质气流分级、超微粉碎及球化等多项技术,成功开发出高硬度、高细晶组织的铸造碳化钨,纳米WC-Co喷贲涂粉,碳化钨基等离子喷涂粉等系列热     

钎涂增材在农机触土部件上的应用及发展趋势

农机触土部件磨损失效快一直是亟待解决的行业难题,钎涂增材是增材制造的新方向、新突破,采用异质钎涂技术对触土部件进行增材优化,使其耐磨性大幅提高,对于农业机械提高工作能效、助力绿色化转型具有重要意义.简述堆焊、热喷涂、喷焊及熔覆等异质增材技术制备农机触土部件的应用现状及局限性,重点论述钎涂技术在增材耐磨触土部件上的应用优势,并探讨钎涂技术制备农机触土部件存在的问题及发展方向.     

钨基合金与钢异质材料连接研究进展

钨基合金具有高熔点、高强度、低热膨胀系数等优异性能,钢是目前应用最广泛的结构材料,钨基合金与钢连接形成结构部件在核工业的聚变反应堆与压铸模具等领域具有广阔的应用前景.钨与钢的物理、化学、力学性能差异巨大,发展钨基合金与钢高性能连接存在一定挑战,且已成为焊接领域关键问题.文中综合阐述了钨基合金与钢扩散焊、钎焊的研究现状,并结合应用需求,提出了钨基合金与钢异质金属连接的未来展望,为后续研究提供了相关参考.     

面向再制造的硬面堆焊技术研究现状和展望

从实验、理论和计算机仿真三个角度探讨了硬面堆焊技术的研究进展。指出硬面堆焊实验研究主要集中于硬面材料的研发及其力学性能和微观组织的检测,理论研究则主要集中于堆焊过程中温度场的解析,计算机仿真侧重于堆焊整个过程的动态模拟,以获得残余应力分布等信息用于对结构件的完整性评估。指出目前对于硬面堆焊技术的实验研究较多,但理论和数值仿真的研究相对较少。因此,积极开展硬面堆焊技术的理论及计算机仿真研究,采用先进技术改造堆焊这一传统工艺,可以促使其由"经验尝试"向"科学实践"的转变,同时促进硬面堆焊技术在再制造产业中发挥更大的作用。     

利用热喷涂及堆焊技术为修复机械零件作贡献

热喷涂技术是国家七五计划期间重点推广的项目,它和堆焊技术相辅相成,是设备维修的重要手段。许多机械零件,长期使用失效后经热喷涂或堆焊表面强化后,仍可继续使用,以达到修旧利废,延长机器的使用寿命,提高经济效益的目的。我室作为表面工程研究所的一个技术研究室具有等离子喷涂与堆焊、氧—乙炔焰喷涂与喷熔、超音速等离子喷涂、低真空熔结、振动电弧堆焊、埋弧自动焊、     

用于模具制造的表面工程技术的进展

模具材料是模具工业的基础,但即使是新型模具材料仍难以满足模具的较高综合性能的要求,采用表面工程技术可在一定程度上弥补模具材料的不足。可用于模具制造的表面工程技术十分广泛,既包括传统的表面淬火技术、热扩渗技术、堆焊技术和电镀硬铬技术,又包括近20年来迅速发展起来的激光表面强化技术、物理气相沉积技术、化学气相沉积技术、离子注入技术、热喷涂技术、热喷焊技术、复合电镀技术、     

热喷涂技术在锌锅部件中的应用

连续热镀锌生产线锌锅部件受到锌液腐蚀、磨蚀、锌渣粘附等影响,提高锌锅部件的使用寿命既能提高镀锌板产品质量,又能降低成本,提高效率.本文介绍了热喷涂技术在制备锌锅辊涂层、轴承/轴瓦涂层中的研究和发展状况,分析了各种热喷涂方法的技术和工艺要点,综述了锌锅部件涂层材料的发展过程,展望了热喷涂技术制备锌锅部件涂层的应用和发展趋势.     

表面工程与电站设备

介绍了堆焊、热喷涂、喷焊、自蔓延、表面热处理、表面清洗、粘接、涂饰等表面技术在火力电站设备上的应用。指出表面工程技术的应用使电站设备许多零部件的抗磨损、抗腐蚀寿命成倍提高。重点指出，对零件表面工况条件和失效形式的分析、表面技术设计以及严格的操作工艺是保证质量、取得预期效果的关键。     

全国热喷涂(焊)层磨削加工技术座谈会在郑州召开

热喷涂(焊)技术是国家经委重点推广的新技术。近年来,这项技术发展很快,经济效益十分显著。目前,不少单位在研究喷涂设备、喷涂材料和喷涂工艺等方面已取得累累硕果,对热喷涂层的加工也做了一些试验研究工作,但还存在着较多的困难,尤其是在磨削加工方面。为了适应热喷涂(焊)技术发展的需要,及时总结交流热喷涂(焊)层的磨削加工     

Fabrication of multiple carbide particles reinforced Fe-based surface hardfacing layer produced by gas tungsten arc welding process

In this paper, a multiple carbide particle reinforced Fe-based surface coating has been in situ synthesized by gas tungsten arc welding (GTAW) melting a precursor mixture of graphite, ferrotitanium (Fe-Ti) and ferrovanadium (Fe-V) alloy powders on AISI 1020 steel substrate. The microstructure and wear properties of the Fe-based surface hardfacing layers were investigated by means of a scanning electron microanalysis (SEM), X-ray diffractometer (XRD) and wear tester. The results showed that (Ti,V)C multiple carbide particle and TiC carbide particle can be synthesized via reaction of Fe-Ti, Fe-V and graphite during GTAW melting process. The selection area diffraction pattern (SADP) analysis indicated that (Ti,V)C crystallizes with the cubic structure, which indicates that (Ti,V)C carbides were multiple carbides with V dissolved in the TiC structure. The Fe-based surface hardfacing layer reinforced by multiple carbides gave an excellent wear resistance and appeared a mild wear with fine scratches.     

基于弥散强化钨基面向等离子体材料研究进展

重点综述了国内外关于氧化物或碳化物作为强化相的钨基面向等离子体材料的力学性能、氢滞留特性以及辐照损伤,发现制备工艺和强化相含量是影响钨基面向等离子体材料力学性能的主要方面,而均匀分散的强化相颗粒所致使的组织致密化程度更高是钨基材料力学性能提高的主要因素。其次,阐述了晶界和晶内的强化相颗粒分散不均表现出的位移损伤、气泡、绒毛、微裂纹等缺陷都将增加材料对氢同位素的捕获几率,以及等离子体辐照造成的脆化硬化将降低材料的抗热冲击性能。最后分析了近些年弥散强化钨基面向等离子体材料存在的关键基础问题,展望了未来弥散强化钨基材料的主要发展趋势,期望为开发优异的抗高热负荷和辐照损伤的钨基材料方面提供重要参考。     

Mo含量对FeCoCrNiMox高熵合金等离子喷焊层组织与性能的影响

目的 研究不同Mo元素添加量对FeCoCrNiMox(x=0、0.5、1、1.5)高熵合金等离子喷焊层组织和性能的影响,以期望获得一种高硬度、耐腐蚀的喷焊层,用于改善传统工模具表面防护与使用寿命的问题。方法 采用等离子喷焊技术在Q235A低碳钢表面制备了不同Mo含量的高熵合金喷焊层,通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)表征其微观组织与相结构,借助显微硬度计和电化学工作站对喷焊层的硬度和耐腐蚀性能进行测试。结果 随着Mo含量x从0逐渐增加到1.5,喷焊层的晶界胞状枝晶组织(枝晶内为白色富Mo相,枝晶间为灰色富Fe、Ni相)逐渐增加,合金微观组织变得细小;喷焊层的硬度由204.4HV0.2增加至706.8HV0.2;喷焊层在3.5%NaCl溶液中呈现出明显的钝化行为,腐蚀电位由?0.753 V增大到?0.412 V,腐蚀电流密度由1.23×10^?4 A/cm²减小到3.80×10^?6 A/cm²,点蚀电位由?0.642 V增大到?0.371 V,具有优异的耐腐蚀性能。结论 所设计的FeCoCrNiMox合金及相应的等离子喷焊工艺,满足对喷焊层高耐磨以及耐腐蚀性的要求,有望应用于传统工模具的表面防护与修复。     

Improved Hardfacing for Drill Bits and Drilling Tools

New flame spray hardfacing, DSH (DuraShell^® Steel Hardfacing, US patent pending), was developed to improve thermal conductivity, abrasion wear, and erosion resistance for subterranean drilling application. The materials consisted of spherical cast WC/W₂C and Ni-Si-B alloy powders. The hardfacing compositions were tailored for various processes such as flame spray and laser cladding. Typically, the hardfacing comprised hard tungsten carbide particles being uniformly distributed in a tough Ni-alloy matrix. The hardness of WC/W₂C exceeded 2300 Hv_.3 and that of Ni-alloy matrix varied from about 400 to 700 Hv_.3. High- and low-stress abrasion resistances of these hardfacing materials were characterized and compared to the conventional hard coatings of cast WC/W₂C and Ni-Cr-Si-B-Fe. The increase in thermal, wear, and erosion resistances of the hardfacing improved the durability of PDC (polycrystalline diamond compact) steel body bit and drilling tools and their cost-effective performance. Several case studies of DSH hardfacings on drill bits were described.     

氧乙炔火焰喷焊制备自熔性合金涂层及其性能研究

目的研究镍基自熔性合金喷焊涂层成形机理,比较不同合金材料制备涂层的综合性能,以获得综合性能最佳的喷焊材料。方法以四种不同成分的镍基自熔性合金粉末作为喷焊材料,通过氧乙炔火焰在45钢基材表面进行喷焊。使用金相显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等对喷焊层进行显微结构分析,并利用维氏硬度计、磨损试验机等对喷焊涂层性能进行对比分析。结果氧乙炔火焰制备的涂层与基体呈现良好的冶金结合,涂层和基体在喷焊过程中发生元素扩散,生成了金属间化合物,基体的整体性能有显著改善。随着材料中Cr、B、Si等合金元素含量的增加,喷焊时涂层中生成的BCr、Ni17Si3等共晶硬质相含量上升,促使涂层的显微硬度、耐磨性能等得到显著提升。其中,Ni60A涂层提升最为显著,其涂层硬度相当于基体硬度的2.5倍,耐磨性为基体的18.1倍。Ni25A涂层提升最小,其显微硬度是基体的1.3倍,耐磨性是基体的6.6倍。结论喷焊状态下的Ni60A涂层与基体冶金结合良好,涂层表面质量好,涂层性能最佳。     

氧乙炔火焰喷焊镍基复合涂层的显微组织和腐蚀性能研究

目的 研究Ni60和Ni60WC喷焊涂层的显微组织、防腐和耐磨性能及其腐蚀机理,为恶劣工况下服役的零件选择合适的喷焊涂层提供参考.方法 采用氧乙炔火焰喷焊工艺在16Mn钢基体上制备Ni60和Ni60WC涂层,用X射线衍射仪、金相显微镜和扫描电子显微镜分析了喷焊涂层的相结构和显微组织,并采用电化学工作站、盐雾腐蚀试验机、磨粒磨损试验机测试了两种喷焊涂层的防腐和耐磨性能.结果 喷焊层与基体间都存在冶金结合层和热影响区,Ni60涂层的显微组织为NiCr固溶体基体上弥散分布着大量细小粒状和杆状碳化物和硼化物.Ni60WC喷焊涂层组织中,除了具有与Ni60涂层类似的基体相和细颗粒硬质相外,还较均匀地分布着不同尺寸的WC颗粒.Ni60和Ni60WC涂层的磨损率分别为16Mn钢的8.3％和2.3％,自腐蚀电流密度分别为16Mn钢的1.0％和7.6％.另外,基体相和硬质相之间的电偶腐蚀是两种镍基喷焊涂层的主要腐蚀机理.结论 这两种镍基喷焊涂层均能显著提高16Mn钢的抗磨和防腐性能,其中,Ni60喷焊涂层耐腐蚀性更好,Ni60WC喷焊涂层耐磨损性能更好.     

超音速喷涂技术在再制造中的应用

根据空气动力学和火箭发动机原理,研制了超音速电弧喷涂和多功能超音速火焰喷涂技术,可制备性能优异的耐蚀、耐磨、导电、绝缘涂层.超音速喷涂技术应用于机械零部件的再制造,可显著提高其性能和使用寿命,符合优质、高效、节能、节材、环保的要求,可达到修旧利废的目的,产生良好的经济效益.超音速电弧喷涂可制备金属、合金及基于管状丝材的复合涂层,涂层均匀致密,孔隙率低,结合强度高,在长效防腐、耐磨强化方面有广泛的应用.多功能超音速火焰喷涂技术同时具备HVOF和HVAF的功能,实现了焰流速度和温度大范围内的连续可调,能满足多种材料的喷涂要求,特别是其制备的碳化物陶瓷涂层,综合机械力学性能和耐磨耐蚀性能好,在机械零部件表面强化领域应用广泛.     

钒对铁基碳化钨耐磨堆焊层组织和性能的影响

在自研制的碳化钨管状药芯焊条中添加不同含量的钒元素（0%~3%）并制备堆焊合金,通过SEM,XRD,EDS等研究分析手段,研究不同钒含量对碳化钨耐磨层组织性能的影响规律.结果表明,钒含量与堆焊层中碳化钨颗粒的溶解程度密切相关,钒优先将碳化钨颗粒分解出的碳原子以碳化钒形式固定,从而抑制了碳化钨颗粒的分解,钒元素含量决定了碳化钨溶解的强弱,含有2%钒元素的堆焊层中生成适量碳化钒有效抑制了碳化钨的溶解.钒元素的加入还能强化碳化钨堆焊层基体金属的硬度,降低堆焊层中碳化钨颗粒剥落的风险,有效提高了堆焊层的耐磨性.     

超音速喷涂技术在再制造中的应用

根据空气动力学和火箭发动机原理，研制了超音速电弧喷涂和多功能超音速火焰喷涂技术，可制备性能优异的耐蚀、耐磨、导电、绝缘涂层。超音速喷涂技术应用于机械零部件的再制造，可显著提高其性能和使用寿命，符合优质、高效、节能、节材、环保的要求，可达到修旧利废的目的，产生良好的经济效益。超音速电弧喷涂可制备金属、合金及基于管状丝材的复合涂层，涂层均匀致密，孔隙率低，结合强度高，在长效防腐、耐磨强化方面有广泛的应用。多功能超音速火焰喷涂技术同时具备HVOF和HVAF的功能，实现了焰流速度和温度大范围内的连续可调，能满足多种材料的喷涂要求，特别是其制备的碳化物陶瓷涂层，综合机械力学性能和耐磨耐蚀性能好，在机械零部件表面强化领域应用广泛。     

Selection criteria for wear resistant powder coatings under extreme erosive wear conditions

Wear-resistant thermal spray coatings for sliding wear are hard but brittle (such as carbide and oxide based coatings), which makes them useless under impact loading conditions and sensitive to fatigue. Under extreme conditions of erosive wear (impact loading, high hardness of abrasives, and high velocity of abradant particles), composite coatings ensure optimal properties of hardness and toughness. The article describes tungsten carbide-cobalt (WC-Co) systems and self-fluxing alloys, containing tungsten carbide based hardmetal particles [NiCrSiB-(WC-Co)] deposited by the detonation gun, continuous detonation spraying, and spray fusion processes. Different powder compositions and processes were studied, and the effect of the coating structure and wear parameters on the wear resistance of coatings are evaluated. The dependence of the wear resistance of sprayed and fused coatings on their hardness is discussed, and hardness criteria for coating selection are proposed. The so-called “double cemented” structure of WC-Co based hardmetal or metal matrix composite coatings, as compared with a simple cobalt matrix containing particles of WC, was found optimal. Structural criteria for coating selection are provided. To assist the end user in selecting an optimal deposition method and materials, coating selection diagrams of wear resistance versus hardness are given. This paper also discusses the cost-effectiveness of coatings in the application areas that are more sensitive to cost, and composite coatings based on recycled materials are offered.