焊后热处理对Q235钢熔覆层组织和耐磨性的影响

利用药芯焊丝对Q235钢进行堆焊,堆焊后分别采取直接空冷和焊后450℃×3h回火处理,并对回火前后熔合线两侧的热影响区和熔覆层进行了显微组织、显微硬度梯度以及熔覆层的耐磨性能试验。试验结果表明:焊后空冷条件下,靠近熔合线的热影响区存在大量的魏氏组织,熔覆层为粗大的片状马氏体和大量残余奥氏体,且基体与熔覆层显微硬度梯度较大;堆焊后经回火处理,热影响区的魏氏组织基本消失,熔覆层组织转变为回火屈氏体+少量残余奥氏体,硬度较高,耐磨性较好,相比焊后空冷熔覆层的耐磨性提高约24%,同时基体与熔覆层间的最大显微硬度梯度值减小了约70HV。     

焊后热处理对5CrNiMo钢堆焊熔合区组织及韧性影响

采用药芯焊丝对失效的5CrNiMo热锻模具表层进行堆焊,堆焊后分别进行空冷和400℃×4 h回火处理。利用金相显微镜、显微硬度计及扫描电镜对比分析焊后不同处理条件下的熔合区组织、硬度梯度及冲击韧性。试验结果表明:焊后空冷和焊后回火熔合区组织和性能出现较大的差异性,焊后空冷条件下焊接热影响区出现大量的魏氏组织,熔覆层为大量的片状马氏体和板条马氏体,且熔合区硬度梯度较大;焊后回火处理的焊接热影响区魏氏组织消失,同时熔覆层转变为力学性能较好的板条回火马氏体和回火屈氏体,熔合区断面出现大量较小的韧窝,韧性改善,并且熔合线两侧的最大硬度梯度降低了约60 HV。     

基于45钢基体焊前预热对熔合区组织及硬度梯度的影响

分别对已预热及未预热的45钢基体采用高合金药芯焊丝进行堆焊,焊后均进行空冷。利用金相显微镜和显微硬度计对焊前不同处理条件下试样的熔合区组织和硬度梯度进行对比分析。研究结果表明:焊前不同处理条件下试样的熔合区组织和硬度梯度出现明显的差异,焊前未进行预热而直接堆焊的试样,其焊接热影响区主要为力学性能较差的魏氏组织,熔覆层主要为粒状回火索氏体和残留奥氏体混合组织,且在混合组织中出现焊接裂纹,同时熔合区硬度梯度较大;焊前进行350℃×1 h预热的堆焊试样,其焊接热影响区魏氏组织消失,主要为大小均匀的粒状铁素体和珠光体,熔覆层未出现明显的焊接裂纹,同时熔合线两侧的最大硬度梯度明显降低。     

焊后回火处理对Cr-Mo-Ni-W系熔覆层组织及性能的影响

利用Cr-Mo-Ni-W系焊丝对Q345钢进行堆焊,焊后对各堆焊试样分别空冷及300、400、500℃回火处理。通过金相显微分析、硬度以及冲击试验,研究了焊后不同处理条件下熔覆层的组织、硬度及韧性。结果表明:焊后空冷条件下,熔覆层主要表现为粗大的片状马氏体,硬度分布不均,韧性较低脆性较高,断口表现为典型的脆性断裂;焊后随着回火温度的升高,熔覆层中粗大片状马氏体逐渐减少,硬度分布逐渐均匀化,同时,韧性逐渐改善。当回火温度达到400℃时,熔覆层中组织为细小的板条状回火马氏体,硬度及韧性较高,断口中出现大量的断裂韧窝;当回火温度达到500℃时,熔覆层出现大量的粒状回火索氏体,硬度较低。     

焊后处理对45钢基体模具堆焊层组织及力学性能的影响

在45钢基体上进行了堆焊试验,并将堆焊后的试样分别进行了直接空冷和焊后回火处理,研究了这两种焊层的显微组织、硬度以及耐磨性能.试验研究结果表明:堆焊后空冷试样的显微组织为粗大的板条状马氏体和大量残留奥氏体;堆焊后进行500～550℃回火处理,试样焊层的显微组织主要是细小托氏体和少量残留奥氏体.堆焊后回火处理试样的硬度比直接空冷试样的硬度低10％,邻近熔合区的基体硬度有所提高,熔合区硬度梯度减小,有利于改善堆焊层的韧性;焊后回火处理的试样的耐磨性比直接空冷试样的耐磨性提高35％.     

热处理对GCr15冷轧辊堆焊层组织和耐磨性影响

利用自行配置的高Cr药芯焊丝对GCr15冷轧辊钢进行堆焊,堆焊后分别进行空冷及400、500、600℃不同温度回火处理,研究了空冷及不同回火温度条件下堆焊层的显微组织、显微硬度以及耐磨性。结果表明:焊后空冷及不同温度回火条件下堆焊层的组织形貌、硬度及耐磨性具有较大的差异。焊后空冷条件下,堆焊层显微组织主要表现为力学性能较低的粗大片状马氏体,硬度较高但耐磨性较低;焊后随着回火温度的提高,粗大的片状马氏体逐渐转变为细小的板条状回火马氏体及粒状回火索氏体,硬度逐渐降低,当回火温度达到600℃时,硬度出现软化,当回火温度为500℃时,堆焊层的耐磨性最高。     

不同处理工艺对高合金堆焊合金层组织及耐磨性影响

采用高合金堆焊药芯焊丝对9CrMoV轧辊钢基体表层进行堆焊修复,焊后分别对堆焊试样进行空冷、砂冷及淬火回火处理。采用金相显微镜观察以及磨损试验对焊后不同处理条件下的熔覆层组织及耐磨性进行对比分析。结果表明:焊后不同处理条件熔覆层组织以及耐磨性具有较大的差异,焊后空冷条件下熔覆层主要为粗大的片状马氏体,耐磨性较差;焊后砂冷条件下,粗大的片状马氏体减少,出现部分细小的板条马氏体,同时耐磨性提高;当焊后处理条件为调质时,熔覆层几乎全部为细小的板条回火马氏体,并出现部分贝氏体,耐磨性较高。     

焊后回火处理对9Cr13轧辊钢堆焊熔覆层组织及回火脆性的影响

利用Cr-Ni-Mn系药芯焊丝对9Cr13轧辊钢进行堆焊,研究了焊后不同回火温度对熔覆层组织、硬度及韧性的影响规律。结果表明,在50~200℃低温回火范围内,熔覆层主要表现为粗大的片状回火马氏体,硬度较高但韧性较低,冲击断口表现为典型的脆性断裂;300~550℃中温回火范围内,随着回火温度升高,熔覆层中粗大片状回火马氏体逐渐减少,硬度逐渐降低,韧性逐渐改善;当回火温度达到550℃时,堆焊熔覆层中的粗大片状回火马氏体消失,表现为细小的板条状回火马氏体与弥散分布的细小颗粒状混合组织,断口出现大量的断裂韧窝,硬度及韧性较高;当回火温度达到600℃时,堆焊熔覆层主要表现为尺寸较大的颗粒状组织,韧性降低;根据冲击韧度值确定了熔敷层的回火脆性温度区间为150~200℃。     

多层熔敷堆焊各区域组织及性能研究

利用Fe基药芯焊丝对失效的5CrNiMo模具进行多层堆焊修复,之后对堆焊试样进行空冷处理。利用显微观察及硬度分析方法研究了各层堆焊合金的显微组织形貌及显微硬度分布。结果表明:焊后空冷处理条件下各层显微组织形貌及硬度分布差异较大,堆焊合金由第一层到第三层细小的板条回火马氏体逐渐减少,粗大的板条回火马氏体逐渐增多,最外表层堆焊合金组织主要为粗大的片状马氏体,同时堆焊合金的显微硬度由第一层到外表层逐渐升高,出现梯度分布,最外层堆焊合金显微硬度平均值达到了540 HV。堆焊时后层堆焊对前层进行了高温回火是各层显微组织及硬度分布出现差异的主要原因。     

焊后不同回火时间对高铬熔覆层组织及性能的影响

利用高铬药芯焊丝对35钢进行堆焊,堆焊后对各试样分别采取直接空冷和焊后400℃×(1、2、4)h回火处理,通过金相显微镜观察、断口扫描以及磨损试验对焊后不同处理条件下的熔覆层组织、断口形貌以及耐磨性能进行对比分析。结果表明:焊后不同处理条件下的熔覆层组织、断口形貌以及耐磨性能具有较大的差异。焊后空冷条件下熔覆层主要为粗大的片状马氏体,冲击韧性及耐磨性较差;焊后随回火时间的延长,粗大的片状马氏体逐渐减少,细小的板条回火马氏体逐渐增多,同时韧性及耐磨性提高;当焊后回火条件为400℃×4 h时,熔覆层全部转变为细小的板条回火马氏体,韧性较好,耐磨性较高。     

基于45钢基体焊后不同回火温度对熔合区组织及韧性的影响

利用高合金药芯焊丝对45钢基体进行堆焊,焊后分别对堆焊试样进行100、200、300、400℃回火处理。采用金相显微镜以及扫描电镜对焊后不同回火温度条件下的熔合区组织及冲击断口形貌进行了对比分析。结果表明:焊后不同回火温度条件下熔合区组织及熔覆层断口形貌差异较大,随着回火温度提高,热影响区粗大的魏氏组织逐渐减少,粒状铁素体及珠光体逐渐增多,同时熔覆层断面韧性逐渐升高,并逐渐出现大量较小较深的韧窝,韧性发生明显改善,当回火温度达到400℃时,热影响区魏氏组织完全转变为大小相对均匀的粒状铁素体及珠光体,熔覆层断面的韧窝较深、较小且数量较多。     

氩弧反应熔覆TiC/Ni复合涂层的组织与性能研究

利用氩弧熔覆技术,以Ni60自熔合金粉、钛粉和石墨粉为原料,在45增强相的Ni基复合涂层.利用金相、SEM、XRD等技术分析了涂层的显微组织,利用显微硬度仪测试了熔覆层显微硬度,用自制磨损试验机对比了熔覆层与淬火回火65Mn钢的耐磨性.结果表明,熔覆层成形良好,无裂纹、气孔等缺陷,与基体呈冶金结合;熔覆层的组织为γ-Ni奥氏体枝晶、CrB、TiB2、Cr23C6、Fe23C6及反应合成的弥散分布的球状TiC陶瓷颗粒;熔覆层显微硬度呈梯度分布,且越靠近基体表面,硬度越低;熔覆层具有优良的耐磨性能.     

氩弧反应熔覆TiC／Ni复合涂层的组织与性能研究

利用氩弧熔覆技术，以Ni60自熔合金粉、钛粉和石墨粉为原料，在45#钢表面原位反应合成了以TiC颗粒为增强相的Ni基复合涂层。利用金相、SEM、XRD等技术分析了涂层的显微组织，利用显微硬度仪测试了熔覆层显微硬度，用自制磨损试验机对比了熔覆层与淬火回火65Mn钢的耐磨性。结果表明，熔覆层成形良好，无裂纹、气孔等缺陷，与基体呈冶金结合；熔覆层的组织为γ—Ni奥氏体枝晶、CrB、TiB2、Cr23C6、Fe23C6及反应合成的弥散分布的球状TiC陶瓷颗粒；熔覆层显微硬度呈梯度分布，且越靠近基体表面，硬度越低；熔覆层具有优良的耐磨性能。     

基于铸钢堆焊用铁基高合金焊材的焊后热处理研究

采用Fe-Cr-Ni系药芯焊丝在ZG25CrNiMn基体表面进行埋弧堆焊,焊后分别进行空冷及200、300、400、500、600℃不同温度回火处理。通过金相显微观察、硬度检测、摩擦试验以及冲击试验和SEM扫描等试验方法分析了焊后不同处理对堆焊层组织、硬度、耐磨性及断裂机理的影响规律。结果表明:焊后采取不同处理,堆焊层的组织形貌、硬度、耐磨性以及断口形貌存在较大差异。焊后空冷条件下,堆焊层主要为粗大的片状马氏体组织,硬度较高,耐磨性及冲击韧性较低,断裂面出现较多的大面积平整断裂面,表现为明显的脆性断裂。焊后200℃低温回火条件下,组织和力学性能变化较小,当回火温度超过200℃时,随着回火温度的升高,堆焊层中原有的粗大片状马氏体逐渐减少,细小的板条状回火马氏体逐渐增多,硬度逐渐降低,耐磨性逐渐提高,同时堆焊层的韧性逐渐得到改善,断裂面中逐渐出现一定数量的较小较深的断裂韧窝。当回火温度达到500℃时,堆焊层的硬度降低,耐磨性较高,断裂面的断裂韧窝较多,当回火温度达到600℃时,堆焊层主要表现为细小的粒状回火索氏体,耐磨性降低。     

Q235钢等离子弧熔覆铁基合金涂层的组织分析

采用等离子弧熔覆技术,选择合适的工艺参数,在Q235钢基体上熔覆Fe-Cr-B-Si-C铁基合金耐磨涂层.采用OM、SEM、EDS等研究了熔覆层的组织,并用显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度分布.结果表明:熔覆层与钢基体呈冶金结合,组织致密;熔覆层主要由马氏体和Cr23C6组成,显微硬度从表面向基体逐渐降低,呈梯度分布,近表面的最高硬度达到670HV0.2.     

热处理对耐磨熔敷金属组织与性能影响

采用钛钙型药皮堆焊焊条D172,以手工电弧焊工艺在基体材料上堆焊一定厚度的耐磨金属.为了消除焊态过程中残留的残余应力,提高堆焊层熔敷金属的耐磨性能,本试验对基体材料进行了焊前预热,控制层间温度,焊后回火等工艺,分析了焊态、回火工艺下获得的耐磨熔敷金属的显微组织和显微硬度.结果表明,回火温度在400℃时,堆焊层熔敷金属显微组织和硬度与焊态基本一致,其显微组织主要为马氏体和网状残奥氏体;550℃时,残余奥氏体转变为马氏体,且碳化物析出量增多,硬度升高;700℃时,马氏体分解,产生大量碳化物和α-Fe铁素体,硬度显著降低;保温时间延长,堆焊层熔敷金属显微组织和硬度变化不大.     

堆焊双金属冷镦粗过程中的变形行为

借助冷镦粗实验研究堆焊双金属在大塑性变形下的变形行为,进而探索堆焊双金属坯料锻造成形的可行性。首先使用等离子弧喷焊技术制备双金属坯料,测定堆焊双金属熔覆层区域的显微硬度,认知堆焊双金属材料的界面特性;随后分析冷镦粗过程中堆焊双金属试样的变形与破坏方式。结果表明:堆焊双金属的显微硬度最薄弱区域出现在熔合线附近,熔覆层区域整体硬度远高于基体硬度;冷镦粗过程中,堆焊双金属基体区域率先发生塑性变形,熔覆层抵抗变形的能力高于基体;压缩到一定阶段,熔覆层底部区域也会发生塑性变形,熔覆层区域具有进行塑性变形的潜力。     

多元合金加入对Fe65粉末等离子熔覆层组织和性能的影响

采用微束等离子熔覆方法,在H13钢基体上制备了以自熔性合金粉末Fe65为基础成分、添加适量Al、W、V的正交实验熔覆层,研究了熔覆层的显微组织、高温回火性能和高温氧化性能。结果表明,正交实验熔覆层的显微组织中,奥氏体晶粒细小,短针状FeAl和Fe3Al金属间化合物沿晶分布,Cr7C3、WC、VC等碳化物呈枝晶分布,马氏体消失;与熔覆层后的空冷相比,经700℃高温回火后,正交组熔覆层的硬度提高,8H(Fe65-12%Al-4%W-1%V)熔覆层的硬度增加显著,抗高温回火性能最优,而参照组Fe65粉末覆层硬度明显下降,H13钢硬度则较低。在700℃高温氧化试验中,加入适量Al的正交组熔覆层的抗高温氧化性能大大优于Fe65粉末覆层及H13钢,其中8H覆层的氧化增重仅分别为Fe65粉末覆层、H13钢的32%及8.5%,表现出优异的高温抗氧化性能。     

焊后热处理对熔敷金属显微组织及硬度的影响

采用焊条电弧堆焊方法对45钢进行了三层堆焊试验,并进行了不同温度的焊后回火处理,研究了熔敷金属的显微组织和硬度分布。结果表明:回火温度为400℃时,熔敷金属显微组织是残余奥氏体和粒状贝氏体,550℃时出现了回火马氏体,700℃时出现了魏氏组织。回火温度为550℃时,熔敷金属的显微硬度值最大,400℃次之,700℃最小。这是由于回火温度为550℃时熔敷金属中形成了特殊碳化物,造成了二次硬化现象;回火温度为700℃时魏氏组织的出现大大降低了熔敷金属的力学性能,且熔敷金属中的马氏体分解加剧,特殊碳化物会迅速地聚集长大,严重地削弱了弥散强化的效果。     

回火温度对H13钢堆焊熔覆层组织及韧性影响

采用高Cr药芯焊丝对失效的H13钢模具表层进行堆焊,焊后分别进行不同温度保温2 h的回火处理。利用金相显微镜及扫描电镜对焊后不同回火条件下的熔覆层组织及冲击断口形貌进行对比分析。结果表明:焊后不同回火条件下熔覆层组织及断口形貌差异较大,随回火温度的升高,熔覆层由原先脆性较大的片状马氏体逐渐转变为硬度较高的板条状回火马氏体和韧性较好的粒状回火索氏体,同时熔覆层断面随回火温度的升高出现大量较小的韧窝,韧性发生明显改善,当回火条件为400℃×2 h时,熔覆层主要为细小的板条状回火马氏体和粒状回火索氏体混合组织,断面韧窝较深较小。