高铬铸铁型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅试验研究

通过高速摄影技术及焊接飞溅率测试试验,详细阐述了金属粉型高铬铸铁自保护硬面药芯焊丝的熔滴过渡过程以及飞溅产生的原因及特点。结果表明,高铬铸铁自保护硬面药芯焊丝的熔滴过渡模式主要是大滴排斥过渡,熔滴可以长大到焊丝直径的2倍左右;其飞溅率较低,在1%左右;绝大部分飞溅产生于熔滴脱离焊丝端部瞬间、熔滴落入熔池的瞬间、熔滴爆炸以及熔滴形成的初期。其中,对焊接过程影响不大的直径小于1 mm的小颗粒飞溅占较大比例,存在少量的直径在1~2 mm之间的中等大小颗粒飞溅,而直径大于2 mm的大颗粒飞溅在试验中出现的频率较低。     

电弧熔丝增材制造ER2319铝堆积金属的组织性能及T6热处理工艺优化

通过正交试验、光学显微镜、SEM、TEM等方法研究了T6热处理工艺对电弧熔丝增材制造ER2319堆积金属的组织与性能的影响,通过多元线性回归得出了T6热处理后堆积金属抗拉强度随工艺参数变化的数学模型,并分析了组织演变机制。结果表明, T6热处理工艺参数对堆积金属力学性能影响的显著度排序为:时效时间>时效温度>固溶时间>固溶温度。基于强度变化模型优化出的T6热处理工艺参数为固溶温度538 ℃、固溶时间42 min、时效温度185 ℃和时效时间23 h,使得堆积金属的抗拉强度较未热处理前提高了48.4%。固溶温度由538 ℃提高至553 ℃或固溶时间由42 min增加至82 min均会导致堆积金属中α-Al晶粒显著粗化且晶界局部过烧严重;固溶时间的增加还会导致第二相θ-Al₂Cu粗化且数量减少,降低堆积金属力学性能;时效温度或时效时间的增加会提高纳米级亚稳相θ′-Al₂Cu、θ″-Al₂Cu的析出驱动力,可显著提高沉淀强化效果。     

多向钢节点电弧增材制造药芯丝材开发及应用

开发了一种用于多向钢节点电弧增材制造的金属粉芯型药芯丝材,研究了其在不同工艺规范与摆动条件下的工艺性能、显微组织与力学性能。结果表明:开发的药芯丝材在不同工艺规范与摆动条件下堆积金属两侧平直,表面平整,未出现裂纹、气孔等缺陷,具有良好的成型性;堆积过程中电流波动幅度不超过±3.5%(±7.5 A),电压波动幅度不超过±4.0%(±0.9 V),波动较小,电弧稳定,飞溅率低于2.5%;堆积金属的显微组织为铁素体和珠光体,其拉伸强度、延伸率和20℃冲击功,沿堆积方向分别为512 MPa、25%和127 J,沿垂直于堆积方向分别为519 MPa、24%和134 J。利用开发的药芯丝材电弧增材制造六向钢节点,制造的构件尺寸偏差在±1.3 mm以内,成型精度较高;其显微组织也为铁素体和珠光体,力学性能满足使用要求,开发的药芯丝材可用于多向钢节点电弧增材制造。     

电弧喷涂粉芯丝材的研究进展与应用

简述了电弧喷涂粉芯丝材的优点及制作工艺,介绍了电弧喷涂粉芯丝材的发展历程,以及耐磨损、耐腐蚀、耐高温电弧喷涂粉芯丝材的最新研究进展,展望了电弧喷涂粉芯丝材的应用前景,指出了金属陶瓷复合粉芯丝材、非晶态粉芯丝材、纳米粉芯丝材是未来电弧喷涂粉芯丝材的发展方向。     

微米级超细晶粒钢细化技术的研究进展

新一代钢铁材料的主要特征表现为高洁净度、超细晶粒和高均匀化,金属材料组织的晶粒细化处理是能够同时提高材料强度和韧性的最佳强化机制。综述了微米级超细晶粒钢细化技术的主要研究成果,简述了晶粒超细化方法的具体工艺、适用条件及应用情况等,并从工业应用角度分析了现有微米级超细晶粒钢制备技术的主要问题和研究方向。     

多机器人协同的五电弧增材制造装备及其应用

电弧增材制造是用于大型复杂金属构件成形的新技术,其制造装备是实现金属构件形性一体化制造的关键.研制了可实现3台机器人协同工作、金属构件形性一体化制造的五电弧增材制造装备,由增材单元、测量单元和减材加工单元等组成.利用RoboTeam软件包实现3台机器人协同工作,在总控单元中开发机器人路径规划软件,分别对3台机器人进行路...     

电弧增材制造HSLA钢的组织演变行为与力学性能

 电弧增材制造是成形高性能HSLA钢构件的重要新方法。为了明晰HSLA钢在电弧增材制造时的组织演变行为,研究了构件在堆积成形时的温度场、热循环、热影响区分区及其组织转变。结果表明,电弧增材制造过程中,HSLA钢堆积金属包含凝固区与热影响区,热影响区可分为粗晶区、正火区和回火区。凝固区在热循环作用下先后转变为粗晶区、正火区,最终成为回火区;同时,堆积金属中的残留铁素体晶核、夹杂物附近的高密度位错、铁素体感生形核、第二相质点钉扎晶界和连续动态再结晶共同促进组织细化,使粗大的柱状晶、块状铁素体、侧板条铁素体以及少量针状铁素体、珠光体演变为细小的等轴铁素体和珠光体,有利于提高构件强韧性并抑制力学性能各向异性。构件垂直与水平抗拉强度分别为519.6、520.8 MPa,-20 ℃冲击功分别为124.7、122.1 J。     

双丝埋弧焊热循环曲线测试及其热循环特性研究

介绍了自行研制的测温系统及其工作原理,利用此测温系统测量了双丝埋弧焊在不同间距和不同焊速情况下的焊接热循环,给出了判定测量热循环曲线有效性的方法,比较了双丝埋弧焊和单丝埋弧焊热循环特征参数,双丝焊t8/5比前后丝分别作用单丝焊的t8/5之和大,其中,双丝间距处于中间值40 mm时t8/5最大,所以,双丝间距和焊速也是影响HAZ组织性能的重要因素,验证了双丝焊热作用不是单丝热作用的简单叠加,双丝埋弧焊比单丝埋弧焊高效节能。开辟了深入探讨双丝(多丝)埋弧焊热效应理论研究的新途径。     

Effect of cerium on abrasive wear behaviour of hardfacing alloy

Hardfacing alloys with different amounts of ceria were prepared by self-shielded flux cored arc welding.The abrasion tests were carried out using the dry sand-rubber wheel machine according to JB/T 7705-1995 standard.The hardness of hardfacing deposits was meas-ured by means of HR-150AL Rockwell hardness test and the fracture toughness was measured by the indentation method.Microstructure characterization and surface analysis were made using optical microscopy,scanning electron microscopy(SEM) and energy spectrum analy-sis.The results showed that the wear resistance was determined by the size and distribution of the carbides,as well as by the matrix micro-structure.The main wear mechanisms observed at the surfaces included micro-cutting and micro-ploughing of the matrix.The addition of ceria improved the hardness and fracture toughness of hardfacing deposits,which would increase the resistance to plastic deformation and scratch,thus the wear resistance of hardfacing alloys was improved.