硼对等离子熔覆高硼铁基合金组织和性能的影响

采用等离子弧熔覆技术在20g钢表面堆焊Fe-Cr-B-C系的铁基复合材料,利用X射线衍射（XRD）,光学显微镜（OM）,扫描电镜（SEM）,洛氏硬度计及湿砂磨损试验机等试验设备进行检测、试验,研究不同硼加入量对熔覆层显微组织与性能的影响规律.结果表明,熔覆层显微组织由过饱和α-Fe枝晶固溶体、枝晶间硼化物共晶组织以及碳化物等组成;熔覆层中硬质相主要有Cr2B,CrB2,Fe2B,Cr7C3,B4C等;随着硼含量的增加,硼化物明显增多,当硼添加量为5%时熔覆层的硬度及耐磨性达到最佳,其硬度值为66.1 HRC,磨损量仅为0.383 g;继续增加硼的添加量,熔覆层的耐磨性能降低.     

高效高硬度低成本耐磨堆焊焊条的研制

研制了一种新型的高效高硬度低成本耐磨堆焊焊条.焊条中大量加入铁粉和适量的石墨而不加任何矿石粉,少加或不加价贵组分,系统调整焊条药皮配方以及筛选合适的合金组元,既提高了焊条的综合性能又降低了成本.结果表明,焊条的工艺性能良好,焊条的熔化效率达3kg/h,熔敷效率达226.9%,焊条收得率达80%,堆焊单层熔敷金属硬度达67 HRC,耐磨性为某高铬铸铁焊条的1.52倍,同时具有较好的抗裂性.     

CHR焊条堆焊金属显微组织与显微硬度分析

采用焊条电弧堆焊技术,以不同的焊接工艺参数,选用堆焊焊条CHR132在45#钢基体上进行多层堆焊试验.采用光学显微镜观察分析了堆焊金属显微组织,利用硬度测试仪测试了堆焊金属的硬度,讨论了焊接线能量对堆焊层金属显微组织的形成、硬度的影响.研究结果表明:堆焊金属的显微组织和显微硬度不仅与堆焊工艺参数有关,且与硬质相的类型、性能、数量、分布等有关.     

Forecasting of mechanical properties of covered electrode containing La/CeO_2 based on fuzzy neutral network

In order to improve the mechanical properties of deposited metal of ilmenite type welding electrode,CeO_2/La rare earth elements were added into electrodes based on E4301 electrode, then electrodes were produced,test plates were welded, and mechanical properties were tested based on National Standards of China. For the sake of solving the problems of large amount of mechanical properties tests, long test cycle and high test cost during the conventional production process of electrode, a prediction model of the mechanical properties of deposited metal based on Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy neural network was established. Mn, Si and C contents of medium manganese in electrode, CeO_2, and La contents of electrode and welding speed were selected as input variables of the prediction model, and the tensile strength, lower yield strength, elongation, impact energy and hardness of deposited metal were selected as output variables. Finally,predicting experiment was done under test samples, and results show that average relative prediction error of the tensile strength, lower yield strength, elongation and hardness are 0.91 %, 2.57 %, 4.94 % and 1.94 %, respectively, which reach the need of actual production. The results of prediction show that the mechanical properties of deposited metal of electrode containing rare earth can be forecasted accurately through material composition of electrode and welding parameters based on T-S fuzzy neural network model.     

A3、45钢堆焊层金属显微组织及性能研究

借助手工电弧焊方法，使用CHR系列堆焊焊条对A3、45钢进行堆焊加工．分析了其堆焊层金属的显微组织及性能。结果表明，堆焊层金属的显微组织和硬度与焊条的种类及堆焊工艺参数有关．并且也与硬质相的类型、性能、数量及分布有关。     

A3、45钢堆焊层金属显微组织及性能研究

借助手工电弧焊方法,使用CHR系列堆焊焊条对A3、45钢进行堆焊加工,分析了其堆焊层金属的显微组织及性能。结果表明,堆焊层金属的显微组织和硬度与焊条的种类及堆焊工艺参数有关,并且也与硬质相的类型、性能、数量及分布有关。     

CeO2对FeBSi激光重熔合金化层组织与性能的影响

研究了加CeO_2前后的FeBSi非晶粉末涂层经激光重熔后的组织与性能结果表明,加入8％CeO_2的激光重熔合金化层硬度和耐磨性均比未加的提高一倍左右,而且组织中有马氏体相变发生,层内晶粒细小,共晶化合物多,形态规整,分布均匀未加CeO_2的激光重熔合金化层中没有马氏体相变发生,层内晶粒粗大,共晶化合物大小不等且分布不均据此分析了CeO_2对激光重熔合金化层组织与性能的影响     

NbC-TiC耐磨高抗裂堆焊焊条的优化设计

为了提高材料表面的耐磨料磨损性能,对自制的NbC-TiC系堆焊焊条进行了正交优化设计.采用光谱仪、洛氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜、EDAX能谱以及磨损试验机分析了堆焊层的成分、组织和性能,结果表明,优化焊条的堆焊层成分为:0.6% C、3.0% Cr、1.5% Nb、0.4% Mo,硬度达到HRC59.1,堆焊层组织为混合型马氏体和少量残余奥氏体+弥散分布的NbC-TiC.该焊条具有高抗裂性,焊前不预热,焊后不缓冷,连续堆焊不产生裂纹的特点.     

TiC-VC免预热耐磨堆焊焊条

采用H0 8A焊芯 ,钛铁、钒铁、人造金红石和石墨等药皮组分 ,研制了新型耐磨、免预热堆焊焊条。通过扫描电镜 (SEM)、能谱分析 (EDAX)、磨粒磨损试验、焊条工艺性能试验以及硬度测试 ,系统地研究了焊条药皮组分对堆焊层耐磨性、抗裂性、工艺性能及堆焊层组织结构的影响。试验结果表明 ,通过电弧高温冶金反应 ,,药皮中Fe -Ti、Fe-V与石墨反应生成TiC、VC硬质相 ,并弥散分布于低碳马氏体 残余奥氏体的基体上 ,堆焊层具有良好的耐磨性和抗裂性 ,焊前不预热 ,连续堆焊堆焊层不产生裂纹。Fe-Ti、Fe -V与石墨的加入量对堆焊层耐磨性、硬度以及工艺性能影响很大 ,随着钛铁、钒铁、石墨量增加 ,堆焊层硬度、耐磨性增加。但药皮中钛铁超过 18%后焊条工艺性能变差 ,石墨超过 12 %后 ,堆焊层耐磨性降低     

热处理对 D256 自制堆焊焊条堆焊层组织与性能的影响

为修复高锰钢零件在中低载荷作用下的磨损失效,在D256焊条药皮中加入一定量的钛铁、钒铁、碳化硼和稀土元素,采用手工电弧的方法,通过焊接冶金反应自发生成硬质增强颗粒,并且通过后续热处理改变硬质相在高锰钢堆焊层中的分布,以提高堆焊层耐磨性。分析了堆焊层的显微组织和力学性能。结果表明:与D256焊条堆焊层相比,添加12%Ti-Fe+12%V-Fe+6%B4C的堆焊层组织晶粒明显细化,且有一些细小的颗粒第二相生成,其硬度达到了53HRC;经过固溶时效处理后,堆焊层的组织更为细小,碳化物分布更为均匀,虽然硬度值下降到49HRC,但耐磨性有所提高。     

EFFECT OF CeO_2 ON MICROSTRUCTURE AND WEAR RESISTANCE OF LASER REMELTED FeBSi COATING

The hardness and wear resistance of sprayed FeBSi coating after laser remelting weremuch improved by addition of 8 wt-% CeO_2.Microstructural observation on theFeBSi+CeO_2 coating revealed that the formation of martensite occurs,as well as therefined grains and the more eutectic and compounds with regular morphology are dis-tributed.While the FeBSi coating free from CeO_2 is a sharp constrast in microstructure.     

等离子弧堆焊WC增强型高铬铸铁的组织和性能

采用等离子弧粉末堆焊技术在Q235钢表面分别堆焊高铬铸铁和WC增强型高铬铸铁,通过对各堆焊层的显微组织、化学成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行对比分析,揭示WC颗粒对高铬铸铁堆焊层的影响。结果表明,高铬铸铁堆焊层显微组织由初生(Fe,Cr)7C3和共晶组织组成,WC增强型高铬铸铁堆焊层由初生碳化物、WC颗粒和共晶组织组成。与高铬铸铁相比,WC增强型高铬铸铁由于WC的加入,初生碳化物面积分数非常高,共晶组织数量相应减少;WC增强型高铬铸铁的硬度,耐电解腐蚀性和耐热腐蚀性均优于高铬铸铁。两种堆焊层熔合线处的硬度陡降,结合线扫描结果说明,WC的加入不影响WC增强型高铬铸铁堆焊层与基体界面处的冶金结合和堆焊质量。     

氧化铈对低合金钢焊条焊缝硫磷的影响

试验中在E5515—G型低合金钢焊条药皮中过渡了不同含量的稀土氧化铈,目的是提高焊条性能.采用的试验有焊接接头冲击韧度试验,焊缝金属金相组织试验,X射线荧光光谱试验.结果表明,加入适量的氧化铈能够对焊缝进行脱硫、脱磷,提高熔敷金属的冲击吸收功.氧化铈的加入量不同,脱硫效果不同,且差异较大,而脱磷效果并不十分明显.药皮中加入氧化铈可以细化焊缝组织,但氧化铈的加入量应适当.当氧化铈加入量为3%时,焊缝的组织最细小.当氧化铈加入量最佳时,焊缝金属硫的减少量可达58.13%,而磷的减少量为14.29%.     

横纵磁场下铁基合金堆焊层组织性能的对比分析

将Fe5自熔合金采用等离子弧堆焊设备堆焊到低碳钢表面,在堆焊的过程中施加直流横向和直流纵向磁场,并调节磁场参数和堆焊工艺参数,对不同参数下堆焊试样进行硬度和磨损试验,采用显微电镜和扫描电镜对堆焊层显微组织进行分析,研究两种磁场状态下堆焊层组织、性能的差异性,并对其中的机理进行探究.结果表明,直流横向磁场和直流纵向磁场均可提高硬质相的形核率,改善堆焊层的组织性能;横向磁场作用下堆焊层中硬质相杂乱分析,而纵向磁场使堆焊层中的硬质相以规则的"六边形"出现,这使得横向磁场对提高堆焊层的硬度较明显,纵向磁场对提高堆焊层耐磨性效果明显.     

Co元素对时效硬化工具合金TIG堆焊金属粉芯焊丝堆焊层硬度及红硬性的影响

通过调整焊丝熔敷金属中Co元素的含量，研究了Co对所研制焊丝堆焊层硬度和红硬性的影响。研究表明，Co元素具有很强的时效硬化作用，对堆焊层金属的硬度和红硬性有重要的影响。随着熔敷金属中Co含量的增加，硬度和红硬性显著提高。     

Fe-Cr-C-B-N系堆焊合金的显微组织及耐磨性

在低碳钢表面采用明弧堆焊的方法制备了不同氮含量的Fe-Cr-C-B-N系堆焊合金.借助X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊层的组织和性能进行分析.结果表明,堆焊层的显微组织为马氏体+奥氏体+BN+M₂₃（C, B）₆+M₃（C, B）+M₂B.随着氮添加量的增多,组织中有BN生成,初生奥氏体向针状马氏体转变,枝晶间共晶组织的数量减少;堆焊层硬度增加,磨损量出现先减少后增加的趋势.当堆焊层中氮的含量为0.17%时,基体组织与硬质相之间匹配良好,堆焊层的综合性能达到最佳,其硬度值为62.7 HRC,而磨损量仅为0.054 2 g.     

马氏体不锈钢耐磨焊条及其性能

马氏体不锈钢具有高强度、良好的耐磨损性能以及一定的耐腐蚀性能。研制了一种马氏体不锈钢耐磨焊条,在低碳钢Q235上进行堆焊试验,分析堆焊接头的组织转变,并研究堆焊合金的耐磨性能。结果表明,该焊条具有良好的焊接工艺性能,堆焊层金属与母材结合良好,未出现裂纹等缺陷;堆焊层组织为板条马氏体+碳氮化物+少量残余奥氏体;碳氮化物沿马氏体基体和晶界析出,呈弥散分布,起到细晶强化和析出强化的作用;与母材相比,堆焊层金属的硬度和耐磨损性能明显提高,其磨损机制主要为显微切削和塑性变形。     

新型纳米复合镀层材料的制备与研究

采用纳米CeO2和Zn粉成功制备出CeO2/Zn纳米复合材料作为镀层材料,并利用X射线衍射、场发射扫描电镜等测试分析手段,对复合材料组织结构进行研究,比较了不同纳米CeO2含量复合材料的耐蚀性和硬度。结果表明:纳米CeO2颗粒的加入能显著提高金属的耐蚀性、硬度和金属结构的致密均匀性,并在纳米CeO2含量为1%时显示了最佳的耐蚀性、硬度和微观组织结构。     

Preparation of Aluminum Coatings by Atmospheric Plasma Spraying and Dry-Ice Blasting and Their Corrosion Behavior

Aluminum coating, as an example of spray coating material with low hardness, was deposited by atmospheric plasma spraying while dry-ice blasting was applied during the deposition process. The deposited coatings were characterized in terms of microstructure, porosity, phase composition, and the valence states. The results show that the APS aluminum coatings with dry-ice blasting present a porosity of 0.35 ± 0.02%, which is comparable to the bulk material formed by the mechanical compaction. In addition, no evident oxide has been detected, except for the very thin and impervious oxide layer at the outermost layer. Compared to plasma-sprayed Al coatings without dry-ice blasting, the adhesion increased by 52% for Al substrate using dry-ice blasting, while 25% for steel substrate. Corrosion behavior of coated samples was evaluated in 3.5 wt.% NaCl aqueous using electrochemistry measurements. The electrochemical results indicated that APS Al coating with dry-ice blasting was more resistant to pitting corrosion than the conventional plasma-sprayed Al coating.     

合金溜槽堆焊焊条设计及组织分析

设计了一种合金溜槽堆焊用焊条，利用SEM对堆焊层精细组织进行了观察分析，利用X射线衍射仪对堆焊层的相组成物进行了测定。试验结果表明：焊后的堆焊层组织为马氏体 碳化物 残余奥氏体。经过热处理后，堆焊层中残余奥氏体的量明显减少，碳化物进一步析出，使得堆焊层的硬度比焊态下有了较大的提高。