马氏体时效钢金属粉芯焊丝堆焊金属热处理工艺

通过研究模具堆焊用马氏体时效钢金属粉芯焊丝堆焊层金属的热处理工艺及其显微组织的变化 ,分析了堆焊层金属强化机理。研究表明 ,1 8Ni马氏体时效钢是以时效时析出强化相的方式通过阻止位错运动而强化的 ,堆焊层固溶时存在的相转变滞后现象有助于时效时第二相大量、弥散、均匀地析出 ,显著加强时效强化的效果 ,同时晶粒细化也是硬度提高的原因之一 ,所研制焊丝的堆焊层金属进行时效后 ,可大幅度提高硬度。最终确定的固溶处理工艺为 92 0℃× 1h,水冷 ;时效工艺为 50 0℃× 3h ,空冷。     

时效硬化工具合金TIG金属粉芯焊丝堆焊金属硬度和红硬性

通过改变熔敷金属中Co元素的含量、焊后热处理工艺和堆焊层数 ,对时效硬化工具合金TIG金属粉芯焊丝堆焊金属的硬度、红硬性和时效硬化机理进行了研究。研究结果表明 :Co元素含量和焊后热处理工艺对堆焊金属的硬度和红硬性有显著影响 ;当采用 5 6 0℃× 2 .5h时效处理可使堆焊金属获得最佳时效效果 ;随Co含量增加 ,堆焊金属的硬度和红硬性增加 ,最高硬度可达 70 .2HRC ,经 6 5 0℃加热 6h后的硬度仍能保持在 6 0HRC以上     

马氏体时效钢埋弧堆焊金属粉芯焊丝的研制

研制了一种用于模具埋弧堆焊的马氏体时效钢金属粉芯焊丝，对该焊丝的焊接工艺性能，堆焊层时效强化效果，堆焊层硬度分布及抗回火软化性能进行了深入的研究，研究表明，焊接工艺性能优良，焊接堆焊层硬度不高，但经过时效处理后硬度大幅提高，同时堆焊层具有良好的抗回火软化性能。     

热处理工艺对TC16合金棒材组织和性能的影响

TC16钛合金在780、800、850、900℃下固溶热处理30 min,分别以水淬、空冷、炉冷方式进行冷却,再分别在520、560和600℃保温2、4、8、16 h空冷进行时效处理,利用OM和室温拉伸性能测试等方法,研究了不同热处理工艺对TC16钛合金棒材组织和性能的影响。结果表明,固溶温度对TC16钛合金塑性影响不大,相同的固溶时效处理制度下,随时效时间增加和温度的提高,合金强度和塑性都增加。TC16钛合金较合理的固溶时效处理工艺为:(780±20)℃固溶处理,保温2 h,炉冷至550℃以下后空冷,后在560℃下时效8 h,空冷,如此能获得要求的室温拉伸性能及良好的综合性能。     

热处理对PH17-4表面堆焊钴基合金后组织及性能的影响

利用等离子堆焊技术在PH17-4马氏体沉淀硬化不锈钢表面堆焊Stellite12钴基合金熔覆层,并在堆焊后对其进行热处理.采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、维氏显微硬度计等测试手段,研究了固溶及固溶后时效处理对堆焊层、母材热影响区组织结构及显微硬度的影响.结果表明:焊缝金属与母材间界面熔合良好,堆焊层组织均匀,在母材中靠近熔合线处出现了宽度为2 mm左右的热影响区;焊后进行1 050℃的固溶处理,母材热影响区消失,组织均匀化,堆焊层组织细化,同时显微硬度提高;固溶后分别进行480℃,540℃及620℃的时效处理,母材中有硬质相析出,显微硬度增加,且随着时效温度升高显微硬度降低.     

热处理对热加工态TB2钛合金显微组织及力学性能的影响

研究了常规固溶+时效、双时效及固溶+预时效+时效处理对热加工态TB2钛合金显微组织及力学性能的影响。显微组织研究表明:通过增加低温预时效工艺,可以使经热处理后的TB2钛合金中析出的次生α相较经常规固溶+时效处理后的更加均匀、细小。力学性能分析表明:经常规固溶+时效处理后,TB2钛合金的塑性较好,但强度偏低;双时效处理可以提高TB2钛合金的强度,但塑性较差;固溶+预时效+时效处理后,TB2钛合金的强度与塑性匹配良好。进一步热处理工艺研究表明:经780℃×1 h/AC+350℃×6 h/AC+560℃×8 h/AC热处理后,TB2钛合金的强度与塑性达到最优匹配,抗拉强度为1 190 MPa,延伸率为14%。     

锻造和热处理工艺对透平叶片用X5CrNiCuNb16-4钢组织和力学性能的影响

X5CrNiCuNb16-4钢(简称X5钢)是一种透平叶片用钢。对直径为160 mm的X5钢棒材进行了不同工艺的热处理,包括1 020～1 050℃保温1h风冷的固溶处理,固溶处理和时效处理之间820～850℃保温1 h风冷的中间热处理,530～560℃保温2 h空冷的时效处理等。热处理后,检测了棒材的力学性能和显微组织。结果表明:固溶处理温度对钢的力学性能影响较小;中间热处理温度升高,钢的强度性能升高,塑性变化不大;时效温度升高,钢的强度性能下降,塑性稍有改善。此外,还研究了锻造和固溶处理后的冷却速度及镦锻工艺对X5钢的力学性能的影响,检测了某汽轮机X5钢叶片重复热处理后的力学性能。     

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。     

Cr-Mn-W-Mo-V耐磨堆焊合金的时效硬化研究

采用堆焊方法制备了Cr-Mn-W-Mo-V时效硬化合金,研究了合金元素含量对其时效硬度的影响.显微组织分析表明,该合金焊态时Cr、W、Mo、V等碳化物形成元素大部分固溶于基体,时效后碳化物大量析出,使奥氏体因贫碳降低了稳定性而转变为马氏体.Cr-Mn-W-Mo-V合金焊态硬度为28～32 HRC,可进行车削加工,经640 ℃×8 h时效处理后硬度升高到57～58 HRC,其时效后的相对耐磨性是实芯焊丝H25Cr3Mo2MnV堆焊合金的2.56倍,克服了现行堆焊材料不能兼顾耐磨性和机械加工性的缺点.     

Sr、Mg及热处理对Al-Si铝合金焊丝堆焊层耐磨性的影响

为了提高4043铝合金焊丝堆焊层的耐磨性,在传统4043铝合金焊丝成分基础上,添加Mg与变质剂Sr,对Al-Si-Mg-Sr合金焊丝焊后堆焊层进行热处理,研究了Mg、Sr以及热处理工艺对焊丝焊后堆焊层耐磨性的影响。结果表明,在4043铝合金焊丝中添加变质剂Sr可以改变堆焊层组织中共晶硅颗粒的形态;Mg可以为堆焊组织增加强化相Mg2Si;合理的热处理工艺可以球化共晶硅颗粒,增强共晶硅颗粒与基体的结合能力;三者的共同作用可以显著提高焊丝堆焊层的耐磨性。     

690镍基合金焊接结晶裂纹形成机理分析

采用横向可调拘束试验方法研究了690镍基合金焊带堆焊金属的结晶裂纹形成机理.结果表明,690镍基合金焊接结晶裂纹的形成与晶界(及亚晶界)偏析密切相关,Nb元素在其中有着重要影响:富Ni,Nb低熔点共晶相在晶界(及亚晶界)的偏析,导致堆焊金属的实际结晶温度降低,晶界(及亚晶界)处塑性储备减小、形貌被改善,促使结晶过程中裂纹萌生并沿平直晶界(及亚晶界)扩展.另外,Mn元素可通过抑制Nb元素在晶界的偏析,削弱Nb的上述不利作用,增强690镍基合金抵抗结晶裂纹的能力.     

异种材质堆焊层组织及耐磨性

在不同堆焊工艺参数下,采用反极性弱等离子弧在低碳钢表面堆焊铝青铜合金粉末.利用金相、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法对堆焊层金属的组织进行研究,同时测试堆焊层的硬度和失重量.结果表明,堆焊层金属与母材是冶金结合,堆焊层金属稀释率低.当堆焊层金属含有组织致密的α相或α相沿晶界析出呈网状分布时,堆焊层耐磨性显...     

钴对马氏体时效不锈钢模具堆焊焊丝堆焊层性能的影响

针对我国热作模具堆焊修复材料的缺乏和性能的不足,开展了马氏体时效不锈钢热作模具CO2气体保护焊金属粉芯堆焊焊丝的研究工作。通过改变Co元素的含量,研究了Co元素对所研制焊丝堆焊合金的硬度、时效行为、红硬性、显微组织和时效析出相的影响。结果表明,Co元素有利于焊后堆焊合金由奥氏体向马氏体转变,当w(Co)≥2%时堆焊合金为全马氏体组织;随着堆焊合金中Co元素含量增加,堆焊层的焊态硬度、时效态硬度和红硬性提高。     

等离子弧堆焊合金力学性能的研究

对低碳钢表面进行Fe3,Fe5和Co基合金粉末等离子弧堆焊时外加纵向磁场,系统地分析了磁场强度对3种合金堆焊层金属硬度和耐磨性的影响规律.结果表明:在一定的焊接参数作用下,当磁场电流为3 A时,无论对哪种合金粉末进行等离子孤堆焊,堆焊层金属的组织均可以得到最佳的细化效果,而且由磁场产生的电磁搅拌能够提高堆焊层金属的硬度,使堆焊层的耐磨性也显著增强,从而提高焊缝金属的综合力学性能.     

电磁搅拌对堆焊层金属组织及性能的影响

对低碳钢表面进行等离子弧堆焊时外加间歇交变纵向磁场,研究了电磁搅拌对堆焊层金属组织及性能的影响,并利用光学金相、X射线衍射、显微硬度和湿砂橡胶轮磨损试验等手段对试样进行测试分析.研究发现,随着磁场参数的增强,堆焊层中硬质相的数目随之增加,且均匀分布于堆焊层的表面,堆焊层金属的耐磨性也随之增强;当磁场电流为3 A,磁场频率为10Hz时,堆焊层金属的性能达到最佳状态.结果表明,在适当的电磁参数作用下,堆焊层金属才能获得最佳的细化效果;而且电磁搅拌可以控制堆焊层表面中硬质相的形态,使其由长条状和六方块状的混合形态逐渐转变为较规则、均匀的六方块状,从而进一步提高堆焊层金属的硬度和耐磨性.     

异种材质堆焊渗透裂纹和气孔形成机理

将铝青铜和紫铜粉末在低碳钢上进行等离子弧堆焊,通过不同堆焊工艺的对比试验,总结出堆焊工艺对渗透裂纹和气孔的影响规律.结果表明,焊接热输入越大,产生的渗透裂纹倾向越大,气孔几率增加.渗透裂纹的产生与应力状态、大小和堆焊粉末的化学成分以及母材原始状态有关.低熔点共晶体和微裂纹是渗透裂纹形成的根本原因,而铜合金的液态润湿铺展...     

磁场频率对Fe5自熔合金性能的影响

在低碳钢表面进行Fe5合金等离子弧堆焊时外加纵向磁场,对堆焊试样进行磨损和硬度试验,采用显微电镜和扫描电镜对堆焊层显微组织进行分析,研究磁场频率对堆焊层金属的硬度和耐磨性的影响规律.结果表明,外加纵向磁场通过电磁搅拌作用细化堆焊层金属的组织,并控制硬质相的形态及分布;堆焊层的硬度和耐磨性随磁场的频率变化而变化并存在最佳值,在适当的磁场频率作用下电磁搅拌达到最佳效果从而提高堆焊层金属的综合力学性能.     

低碳Fe基Nb-Ti-V微合金化堆焊层的显微组织与性能

针对焊接快速成形耐磨功能零部件的需求,采用Nb-Ti-V微合金化的方法制备了一种低碳Fe基金属芯焊丝作为焊接成形材料,采用基于熔化极气体保护焊的焊接快速成形技术制备堆焊层试样,对其显微组织和性能进行了研究.显微组织分析表明:堆焊层金属无气孔和裂纹缺陷,主要组织是铁素体和板条马氏体,沿堆积高度方向上,马氏体的板条由粗大变为细小.堆焊层的硬度测试表明:显微硬度平均值为422.7 HV,具有一定的机加工性.干摩擦磨损试验表明:堆焊层的耐磨性是45钢的2.41倍.