含铒铝合金激光焊接接头组织与性能研究

对含铒铝镁合金冷轧板进行了激光焊接,分析了接头的各区域的微观组织和力学性能,探讨了铒对焊缝及热影响区组织与性能的影响。结果表明:由于稀土元素Er的加入,使焊缝中心晶粒尺寸减小到30μm左右;熔合线附近出现"细晶层";热影响区晶粒未见明显长大;焊接接头焊缝截面的显微硬度呈W形分布;Er对焊接接头的抗拉强度提高并不明显,接头抗拉强度为母材的70%。     

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。     

钻杆接头耐磨带堆焊药芯焊丝的研究

研制一种Fe-B-Nb-Ni系钻杆耐磨带堆焊药芯焊丝,采用CO2气体保护堆焊方法,制备Fe-B-Nb-Ni耐磨堆焊合金,利用OM,SEM,XRD等方法对堆焊合金的显微组织进行了观察分析,对堆焊层的硬度及耐磨性能进行了测试分析.结果表明,Fe-B-Nb-Ni堆焊合金耐磨性能比国外某进口药芯焊丝提高了约37％,其宏观硬度值达到HRC60.5～62.2.Fe-B-Nb-Ni堆焊合金的显微组织为马氏体+铁素体+少量渗碳体+颗粒状NbC+包晶Fe3(B,C)+共晶Fe23(B,C)6、Fe3(B,C)+少量共晶Fe2B相,其中NbC硬质颗粒弥散的分布于基体中,基体中的马氏体组织具有优异的强度和耐磨性,起到了很好的耐磨骨架的作用.Fe-B-Nb-Ni堆焊合金的磨损机理主要是犁沟式微切削和局部的硬质相剥落.     

Hardox400耐磨板堆焊接头硬度与组织的研究

为了研究堆焊过程对Hardox400耐磨板接头硬度与组织的影响,采用CO2气体保护焊的方法在母材上堆焊一道,然后测量试样热影响区到母材的宏观洛氏硬度值,并观察堆焊接头区域的显微组织.结果表明,合适的堆焊工艺条件下,Hardox400耐磨板的硬度值下降区域不超过5 mm,下降幅度在1～2 mm范围出现最大值,降幅约为母材的18％ ～26％.同时,在熔合区未出现明显的晶粒长大现象,焊缝组织中以马氏体为耐磨骨架,细小的Fe2B为耐磨硬质相的组织,能够与基体马氏体组织相匹配,在保证了堆焊后基体耐磨性的同时而不出现堆焊层的脱落.     

等离子弧堆焊TiC增强NiTi合金的组织和耐磨性

利用等离子弧堆焊方法在Q235钢板表面制备了添加TiC颗粒的NiTi合金耐磨堆焊层,并对堆焊层的微观组织和耐磨性进行研究.结果表明,在湿砂橡胶轮磨粒磨损试验条件下,当TiC加入量为55％时堆焊层的相对耐磨性最好,为Q235钢的11倍.TiC含量为55％的堆焊层由TiC、Ni3Ti及NiTi组成,堆焊层组织致密、与基材之间结合良好.堆焊层具有优异耐磨性的主要原因是TiC和Ni3Ti具有高硬度高耐磨性,起到抗磨骨架作用,而NiTi对TiC和Ni3Ti起到了支撑作用.堆焊层的磨损机制主要为塑性切削和硬质相的脆性剥落.     

热喷涂非晶合金涂层的制备

介绍了国内外几种先进的热喷涂技术制备非晶合金涂层,并指出非晶涂层是热喷涂领域研究的热点之一。与传统喷涂层相比,非晶结构涂层在耐磨、防腐性能方面呈现出优异的性能和良好的应用前景。     

电弧喷涂铁基非晶涂层的结构与性能

用电弧喷涂技术在低碳钢基体上制备一种含非晶和纳米晶的Fe基涂层.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微硬度仪分析测量涂层的组织和性能.并用谢乐公式计算晶粒尺寸.结果表明,涂层呈典型的层状组织结构,由变形良好的带状粒子相互搭接堆积而成.涂层结构致密,孔隙率低,氧化物含量较少,涂层含有非晶和纳米晶,晶粒尺寸为10~40 nm,利用X射线衍射强度比较法测量涂层中非晶相的含量为55.3%.涂层具有很高的硬度,其显微硬度最高达到1 260 HV0.1.     

反应空气钎焊氧化铝陶瓷的微观结构及界面反应

采用Ag-CuO基钎料在空气炉中对氧化铝陶瓷进行钎焊连接.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对钎焊接头的微观组织形貌、特征点的成分和界面反应产物等进行了分析研究.结果表明,采用Ag-CuO基钎料可以实现A国2O3陶瓷在空气中的直接钎焊连接.Al2O3,陶瓷的接合为元素的扩散和界面反应的综合结果,界面反应产生的新相主要为Cu、Al、O组成的化合物.     

微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层的体外生物活性研究

采用微束等离子喷涂(MPS)方法在Ti6A14V基体上制备羟基磷灰石(HA)涂层.利用扫描电镜(SEM)和x射线衍射(XRD)分析技术对HA涂层的表面形貌、相组成和结晶度进行表征,并通过模拟体液进行体外生物活性试验.结果表明,微束等离子喷涂制备的HA涂层具有一定粗糙度,存在气孔以及微裂纹.涂层存在热分解现象,涂层中含有HA、α-TCP、β-TCP和非晶相,不含CaO等杂质相.模拟体液试验表明,微束等离子喷涂工艺制备的HA涂层具有较好的生物活性和稳定性.涂层表面均有较大比例的CaP沉积层,且涂层整体保持完整,没有出现明显的剥离.     

Al-Si-Cu-Ge钎料性能的研究

通过熔炼方法制备了一系列不同Ge含量的低熔点的Al-Si-Cu-Ge钎料.利用示差扫描量热仪(DSC)对钎料的熔化区间及显微组织进行分析和判定;研究上述钎料的铺展性能并通过感应钎焊方法实现2A12的焊接;通过接头抗剪强度评价钎料的力学性能.结果表明,加入Cu、Ge能够显著降低钎料熔点;能够与AI形成化合物,从而降低表面张力,极大地改善钎料的润湿性能;但随着Ge含量的增加,由于焊缝中脆性相的增加,导致焊后接头抗剪强度下降.