电磁搅拌对堆焊层硬质相形态及性能的影响

在等离子弧堆焊铁基和镍基合金时外加纵向磁场，研究表明，引入适当磁场强度产生的电磁搅拌不仅可以细化堆焊层金属的组织，而且可以控制堆焊层中硬质相的数量、形态及分布；从而改善了堆焊层金属的硬度和耐磨性，同时也提高了堆焊层金属的综合力学性能。     

原位自生TiC颗粒对铁基耐磨堆焊金属的影响

为了研究原位自生TiC颗粒对堆焊层组织与性能的影响,采用药芯焊丝明弧堆焊方法在Q235钢表面制备了Fe-Cr-Ti-C堆焊合金.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊合金进行了分析.结果表明,加入的Ti元素可在堆焊层中原位生成TiC硬质相颗粒,并促进M7C3硬质相的生成,从而起到细化晶粒的作用.当生成的TiC和M7C3硬质相数量较多且弥散分布于金属基体中时,这些硬质相可起到相应的抗磨骨架作用,从而提高了堆焊金属的耐磨性.当药芯焊丝中Ti元素的质量分数为7%时,堆焊层性能最佳,其硬度值为61.6HRC,磨损量为0.3904g.     

外加磁场电流对镁合金焊接接头力学性能的影响

在对5mm厚的AZ31镁板进行TIG焊过程中,需要外加横向交流磁场.针对外加横向磁场电流对镁合金焊接接头力学性能的影响进行抗拉强度和布氏硬度试验,并采用扫描电子显微镜对试样的焊缝进行组织分析.研究了磁场参数对AZ31镁合金接头组织和性能的影响规律以及磁场作用的机理.研究发现,外加横向磁场可以促使电弧摆动对熔池进行作用,改变晶粒结晶过程,使焊缝中晶粒组织得到细化,进而使焊接接头的抗拉强度和硬度等性能得到改善.在适当的磁场参数作用下电磁搅拌达到最佳效果,此时焊接接头的综合力学性能最好.     

Al-Cu-Mg硬铝合金TIG焊焊接接头的组织与力学性能

为了研究Al-Cu-Mg硬铝合金TIG焊焊接接头的组织与力学性能,采用ER4043焊丝对2A12硬铝合金进行了焊接实验.利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱分析仪和硬度计对Al-Cu-Mg硬铝合金的组织和力学性能进行了表征.结果表明,焊缝的强度和塑性较低,焊缝边缘为柱状晶,中心为枝晶组织,晶界存在大量低熔点共晶体.近缝区存在明显的晶界液化现象,晶粒为圆润的等轴晶,焊缝的硬度大幅度下降.固溶区焊缝的硬度和母材相近,基体中存在大量的针状S'相,可对该区域起到强化作用.过时效区基体软化现象比较严重,存在很多S(Al2Cu M g)相.     

轧制对AZ31/AZ91焊接接头组织及扩散的影响

为了理解异种镁合金焊接接头显微组织的变化规律,采用TIG焊接方法制备了AZ31/AZ91焊接接头,研究了轧制变形及热处理对AZ31/AZ91焊接接头显微组织及扩散系数的影响.结果表明,随着轧制变形量的增加,AZ31/AZ91熔合区的晶粒细化程度增大,但在随后的420℃×8 h固溶处理过程中,由于再结晶充分,因此晶粒逐渐变大.在420℃×2 h固溶处理过程中,Al的扩散系数随轧制变形量的增加而增大;在420℃×8 h固溶处理条件下,Al的扩散系数随轧制变形量的增加而减小.相同轧制变形量下,Al的扩散系数随着保温时间的增加而减小.     

AZ91磁控A-TIG焊电弧形态及焊接接头组织性能

为了分析磁场和活性剂对AZ91镁合金焊缝组织性能的影响规律并探究相应的作用机理,在A-TIG焊接过程中施加纵向交流磁场,采用高速摄影技术观察并拍摄电弧运动形态,对焊缝进行硬度、显微组织和物相组成分析.结果表明,当磁场电流为1.5 A、磁场频率为50 Hz、焊接电流为80 A、涂覆量为3 mg/cm~2时,焊缝硬度最大值为68.88 HV.在合适的磁场参数和活性剂配比下,电弧挺度最大,电弧收缩明显,此时电弧的搅拌作用致使晶粒显著细化,且析出相Al_(12)Mg_(17)明显增多,这对改善焊接接头的力学性能具有积极作用.     

外加磁场对不锈钢焊接接头组织和性能的影响

为了优化不锈钢焊接工艺,提高焊接质量,减少不锈钢焊接缺陷,在对奥氏体不锈钢进行钨极氩弧焊时外加纵向磁场,焊后对焊接试样进行弯曲和拉伸试验,并采用电子显微镜对焊接接头进行显微组织分析.研究了外加磁场的磁场参数（磁场电流和磁场频率）对不锈钢焊接接头力学性能的影响规律和磁场频率的作用规律.试验结果表明,外加纵向磁场通过电磁搅拌作用改变了晶粒的结晶方向,使晶粒细化;焊接接头的力学性能随磁场的频率变化而变化,在磁场电流为1A、磁场频率为20Hz时,电磁搅拌达到最佳效果,提高了焊接接头的综合力学性能.     

M7C3的形态分布对铁基复合层耐磨性能的影响

研究了在电磁搅拌的作用下,硬质相M7C3(主要是(Fe, Cr)7C3和Cr7C3)的数量和形态分布对堆焊层金属耐磨性的影响规律.对堆焊试件进行耐磨、硬度试验,并采用SEM,XRD对堆焊进行显微组织和成分分析.发现随着磁场参数的改变,硬质相M7C3由杂乱无章的分布逐渐转变为较规则的六方块状分布,堆焊层金属的耐磨性也随之增强;当磁场电流为3A,磁场频率为10Hz时,堆焊层金属的性能达到最佳状态,此时堆焊层中硬质相(M7C3)均成较规则的六方块状分布.结果表明,在适当的磁场参数作用下,硬质相(M7C3)成较规则的六方块状分布可以显著的提高堆焊层金属的耐磨性.     

横向磁场频率对Fe5堆焊合金组织性能的影响

横向交流磁场被引人到Fe5自熔堆焊合金的等离子弧堆焊过程中,通过外加磁场的电磁搅拌作用,改善堆焊层的组织,提高堆焊层的综合力学性能.对不同规范下的试件进行硬度、磨损实验和显徽组织分析,研究磁场频率对堆焊层显徽组织和力学性能的影响规律.结果表明,施加磁场的堆焊层要比无磁场作用的堆焊层硬度高、耐磨性好;当f=20Hz,I=2A时,堆焊层性能取得最佳值,其中磨损量为ΔG=0.0384g,硬度为59.3HRC.     

工艺参数对堆焊层组织性能的影响

采用碳弧堆焊设备制备 Cr-B-Ni-V 系耐磨合金,在制备过程中加入直流横向磁场.外加磁场将与电弧、熔池相互作用形成电磁搅拌现象,细化堆焊层金属的组织,影响硬质相的形核及分布,进而提高堆焊层的综合力学性能.通过对堆焊层进行硬度、磨损试验以及显微组织分析,研究堆焊速度、磁场强度对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律.结果表明,堆焊速度应与磁场电流配合使用,才能使堆焊层的性能得到充分改善;当堆焊速度为 12cm/min,磁场电流为 3A 时,堆焊层的硬度得到最大值,而磨损量达到最小值,其具体数值硬度为 54.4 HRC,磨损量为 0.0335 g.

Abstract：

In order to refine the structure of deposited metal and control the morphology and distribution of hard phase in surfacing deposit, DC transverse magnetic field was applied to the carbon arc surfacing of Cr-B-Ni-V iron based alloy system. The influence of magnetic intensity and surfacing speed on degree of hardness and wearing resistance was studied through analyzing the hardness, wearing and microstructures of the surfacing deposit. The results show that good match of magnetic field intensity and surfacing speed can improve the properties of surfacing deposit; the optimal values of surfacing deposit are 54.4 HRC and Δm = 0.033 5 when magnetic field current is 3 A, surfacing current is 180 A and surfacing speed is 12 cm/min.