FeCr15B2MnTi明弧堆焊合金的组织及耐磨性

采用药芯焊丝自保护明弧焊制备FeCr15B2MnTi堆焊合金,借助X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜以及电子能谱仪等手段,考察其组织及耐磨性。结果表明:高硼明弧堆焊合金析出大量白色且显微硬度高达927.3HV0.1～1 739HV0.1的初生相,该相体积分数占80%以上,随TiC先析出相数量增加而变小;其中内置浅灰色的M2B相,为M23(C,B)6,属碳硼类硬质相;随着Ti组分增加,脆性变态共晶(α-Fe+M3(C,B))明显减少,焊缝从开裂转变为不开裂;FeCr15B2MnTi合金的磨损机制存在微切削和显微剥落磨损,并以微切削机理为主。     

聚乙烯醇偏光膜的制备与评价

采用流延法制备出聚乙烯醇偏光膜．并用紫外可见分光光度仅对含碘及碘、镍、钴偏光膜的光学性能进行了研究．结果表明,偏光膜中加入镍、钴后．偏光膜的单片透光率增加,单片偏光系数及组合偏光率增加．垂直组合时,泄漏光的波峰值左移．     

改性还原染料分子自组装性的研究

利用偏光显微镜、摩尔电导率和紫外-可见光光谱研究了改性还原染料如还原蓝RSN、还原猩红GG和还原深蓝BO的自组装性能,考察了浓度、温度及染料混合对其分子自组装性能的影响,分析磺化还原染料分子自组装聚集体的类型及其形成机理,结果表明分子依靠芳环间π-π共轭作用、磺酸基和溶剂水之间氢键作用力,自组装为有序结构的聚集体.磺化还原蓝RSN、磺化还原深蓝BO水溶液分子自组装为H聚集体,磺化还原猩红GG形成J聚集体.分子结构和引入亲水基影响其自组装方式和类型,一定浓度下分子自组装形成溶致液晶相,正交偏振光下,织构呈丝状、条状和粒状分布,磺化还原染料混合组装的均匀性与其浓度直接相关.     

溶致液晶偏振薄膜的研究

对N, N'-二氢化蒽醌吖嗪(还原蓝RSN)和N, N'-二苯并咪唑-1,4:5,8-萘酰亚胺(还原猩红GG)改性处理引入磺酸基,使其成为双亲性化合物,红外光谱结果表明磺酸基改变了分子的极性.双亲性染料分子在极性溶剂中溶解、浓缩、自组装成有序聚集体,在正交偏振光下,织构呈带状和棒状.将溶液用线棒涂布器在玻璃衬底上展开,同时剪切诱导分子取向分布,溶剂自然蒸发后形成0.5～0.7μm厚固态偏振薄膜.溶致液晶的粘度显著影响涂布薄膜的表面平整度和取向度,在可见光部分波段,薄膜具有良好的光学偏振效率,最佳偏振效率达到95%以上,实用前景看好.     

真空蒸镀聚乙烯醇薄膜

采用真空蒸发沉积(蒸镀)聚乙烯醇薄膜,通过SEM和光学显微镜观察聚乙烯醇薄膜呈现典型的岛状形式并均匀分布于衬底表面,且以梯田状台阶式长大.衬底温度是影响PVA薄膜沉积速度的主要因素.红外光谱分析表明其蒸镀薄膜的主要化学结构特点是羰基代替了部分羟基.     

电流对明弧高硼堆焊合金显微组织及耐磨性的影响

采用药芯焊丝明弧自保护焊方法制备了Cr12B4SiMn高碳型高硼合金,借助光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、扫描电镜以及电子能谱仪,考察了电流对其显微组织及耐磨性的影响。结果表明,随电流增大,在团状先析出相中,内置式块状M₂B相的形成数量增加,其显微硬度提高,M₂₃(C,B)₆和马氏体等相减少,γ-Fe消失;合金宏观硬度随之先升高一定值然后降低,耐磨性先显著增加,接着小幅波动。块状M₂B数量及其显微硬度增加是导致该合金耐磨性改善的主要原因,合金磨损机制主要为显微剥落。     

堆焊速度对高铬合金M7C3相及耐磨性的影响

采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备含2.4%～2.6%C,21%～22%Cr,2.7%～2.9%V,0.3%～0.5%Ti(质量分数)的高铬堆焊合金.借助光学显微镜和X-射线衍射,考察了堆焊速度对高铬合金的M7C3相形态及数量的影响.湿砂橡胶轮磨损试验结果表明,堆焊速度显著影响其耐磨性,当速度为28.3cm/min时,耐磨性最佳,是速度为30cm/min试样的9.5倍;此外,由于化学成分或显微组织不均匀性过大,致使其磨损失重与试验载荷并不满足传统的正比关系.     

Fe-C-Cr-V高铬堆焊合金的M7C3型碳化物及耐磨性

采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备含有0.9%~3.0%C,15%~20%Cr,2.0%~3.0%V的高铬合金.借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段,研究其显微组织及碳化物分布形貌.结果表明,其显微组织由马氏体+铁素体+奥氏体+初生M7C3+(Fe,Cr)3C+TiC等相组成.通过优化药芯焊丝组份及调整堆焊速度,获得了沿堆焊表面垂直方向定向分布的初生M7C3型碳化物,电子能谱分析显示该碳化物为(Fe,Cr,V)7C3.此外,考察了碳含量对高铬堆焊合金硬度及耐磨粒磨损性能的影响.表明其耐磨性优良,其中15~25μm M7C3型初生碳化物颗粒有效阻碍磨粒的显微切削运动,显著改善了耐磨性.     

堆焊技术发展及应用综述

堆焊技术作为制造和再制造的重要技术手段,被广泛应用于装备零件的制造或修复再制造,尤其是通过高质量翻新、延寿等技术手段,大幅削减制造新件带来的资源能源消耗和碳排放。综述了目前电弧堆焊中耐磨堆焊材料和设备发展现状、等离子堆焊及激光熔覆堆焊典型工程应用,简述了采用电弧增材作为数字化堆焊技术的大型构件制造及不规则区域修复再制造的研究发展及典型应用。此外,讨论了堆焊行业技术发展对高端堆焊材料、堆焊全周期理论研究和控制系统集成化的需求,为堆焊技术的研究技术改进和应用提供一定的参考。     

埋弧堆焊药芯焊丝的研制

采用H08A薄钢带作为外皮,研制出一种新型的免预热、耐磨、高硬度、脱渣性能好的药芯焊丝,堆焊后熔敷金届表面硬度达到65HRC.加人多种强碳化物形成元素,不但提高淬透性,使材料在焊接条件下更快地发生马氏体转变,而且能够形成碳化物、硼化物等细小碳化物硬质相,同时还细化基体颗粒,从而得到硬度和耐磨性较好的堆焊层.实验证明,所研制的药芯焊丝能够满足生产实践中堆焊修复的需要.