9-Mo对Fe-C-Cr-Nb-B系明弧堆焊合金性能的影响

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Mo含量对碳弧堆焊Fe-Cr-C-Mo-B耐磨层组织和性能的影响

加，堆焊层的硬度增加，堆焊层的磨损失重呈减小趋势，Ｍｏ含量为４．０％时硬度达到最大值６２．５ＨＲＣ，磨损失重最
小，堆焊层划痕最浅，耐磨性最好。
［关键词］耐磨堆焊层；碳弧焊；Ｆｅ — Ｃｒ — Ｃ — Ｍｏ．Ｂ；Ｍｏ元素含量；耐磨性［中图分类号］ＴＧ４５５［文献标识码］Ａ［文章编号］１００１—１５６０（２０１５）０１ —００４７—０２
目前已有Ｆｅ — ｃｒ — ｃ合金系统和Ｆｅ — ｃｒ — Ｃ．Ｍｏ合
金系统［３堆焊技术方面的研究，但有关Ｆｅ — Ｃｒ — Ｃ．Ｍｏ．Ｂ
粉块放人ＹＨＸ一２０型远红外线烘干仪中于２００ｏＣ下烘
１试
验
度。在ＭＬ一１０销盘型回转式磨料磨损试验机上进行磨１．１堆焊粉块的制备
为降低成本，采用价格相对便宜的合金粉末：中碳
［收稿日期］２０１４— ０８— ０１
损试验，干摩擦，对磨件为１８０目水磨砂纸，载荷１ＯＮ，时间１５ｍｉｎ，用ＡＬ一２０４光电分析天平称重，计算磨损量。
［通信作者］杨
森（１９８３一），讲师，主要研究方向为材料
Ｍｏ．Ｂ合金层，采用金相显微镜、扫描电镜、ｘ射线衍射仪分析了堆焊层的组织结构、形貌及成分。采用摩擦磨损试

焊丝中的各类合金元素对焊接性的影响

焊丝中的各类合金元素对焊接性的影响CO2气体保护焊镀铜焊丝是一种高效、节能、节材的焊接材料，焊锋成型美观，适用于低碳钢和低合金钢的焊接。

执行标准为＜GB/T8110-1995＞，其型号为H08Mn2SiA、H04Mn2SiTiA、H04Mn2SiAlTiA等。

CO2焊丝，其含碳量都较低，大多都在%以下，同时含有Si、Mn、S、P、Cr、AI、Ti、Mo、V等合金元素。

这些合金元素对焊接性能有何影响，下面别离说明；硅（Si）元素对焊接性有何影响？硅是焊丝中最常常利用的脱氧元素，它可以避免铁与氧化合，并可在熔池中还原FeO。

可是单独用硅脱氧，生成的SiO2熔点高（约1710℃），且生成物的颗粒小，难以从熔池中浮出，易造成焊缝金属夹渣。

锰（Mn）元素对焊接性有何影响？锰的作用与硅相似，但脱氧能力比硅稍差一些。

单独用锰脱氧，生成的MnO密度较大（15．11g ／cm3），也不易从溶池中浮出。

在焊丝中含锰，除脱氧作用外，还能和硫化合生成了硫化锰（MnS），并被除去（脱硫），故可降低由硫引发的热裂纹的偏向。

由于单独用硅和锰脱氧，都难以除去脱氧的生成物。

故目前多采用硅锰联合脱氧，使生成的SiO2和MnO复合成硅酸盐（）。

的熔点低（约1270℃）且密度小（约3．6g/cm3），在熔池中能凝聚成大块熔渣而浮出，达到良好的脱氧效果。

锰也是钢材中的重要合金元素，也是重要的淬透性元素，它对焊缝金属的韧性有很大影响。

当Mn含量＜0．05％时焊缝金属的韧性很高；当Mn含量＞3％后又很脆；当Mn含量=0．6～1．8％时，焊缝金属有较高的强度和韧性。

硫（S）元素对焊接性有何影响？硫在钢中常以硫化铁的形式存在，并呈网状散布在晶粒边界，因此显著地降低钢的韧性。

铁加硫化铁的共晶温度较低（985℃），因此，在进行热加工时，由于加工开始温度一般为1150～1200℃，而铁和硫化铁共晶已经熔化，从而致使加工时开裂，这种现象就是所谓"硫的热脆性"。

Fe_Cr_B_C堆焊合金的显微组织及耐磨性

摘 Cr 9% ～ 12% ， B 0% ～ 2. 25% （质量分数）的堆焊合金。借助光要：采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备含有 C 0. 5% ～ 0. 7% ，
X 射线衍射和微区 EDS 分析等手段研究其显微组织及分布形貌。结果表明，学显微镜、扫描电镜、其显微组织由铁素体 + 奥氏体 + 马氏体 + 硼化物（（ Fe，Cr） 2 B，（ Fe， Cr） 23 （ C， B） 6 ，（ Fe，Cr） B 和（ Fe，Cr） 3 （ B，C））等组成，硼化物呈条状、菊花状、块状甚至蜂不同硼化物数量及其分布形态随硼含量而改变，其中最为典型是（ Fe，Cr ） 23 （ C，B ） 6 呈菊花状并聚集分布。另外，窝状等形态， 10CrxB0. 6C 堆焊合金硬度及耐磨性的影响，考察了硼含量对 Fe耐磨粒磨损试验结果表明，高硼堆焊合金的磨损性优良，当聚集分布的硼化物数量过多，磨粒压入基体及其显微切削运动受到硼化物的有效阻碍，但部分硼化物脱落留下的空洞使其压入切削变易，这使得硼化物与基体的界面结合强度成为影响其耐磨性的一个重要甚至主导因素。关键词：耐磨性；显微组织；硼化物；界面结合强度；堆焊；药芯焊丝中图分类号： TG422. 1 文献标志码： A 6264 （ 2010 ） 03013606 文章编号： 1009-
，但
鉴于上述因素，本文通过调整高硼合金的成分， 10CrxB如降低其碳含量，优化堆焊工艺参数，对 Fe0. 6C（ x = 0 ～ 2. 25 ）堆焊合金的显微组织及耐磨性进行分析。
1
1. 1
实验材料及方法
高硼堆焊合金制备 FeCrBC 堆焊合金由药芯焊丝在 90 mm × 70

合金元素对焊接性能的影响

合金元素对焊接性能的影响1、碳（C）：对焊接性及焊缝金属组织性能的影响主要表现在提高强度和硬度，但随着强度和硬度的提高，焊缝金属的塑性、韧性下降。

2、锰（Mn）：来自生铁与脱氧剂。

Mn有很好的脱氧能力，能清除钢中的FeO，还能与S形成MnS，以消除S的有害作用。

这些反应产物大部分进入炉渣而被去除，小部分残留于钢中成为非金属夹杂物。

因此，Mn能改善钢的品质，降低钢的脆性，提高钢的热加工性能。

Mn除了形成MnO和MnS作为杂质存在于钢中以外，在室温下Mn能溶于铁素体中，对钢有一定的强化作用。

3、硅（Si）：来自生铁与脱氧剂。

Si脱氧能力比Mn强，是主要的脱氧剂，能消除FeO夹杂对钢的不良影响。

Si能与FeO作用而形成SiO2，然后进入炉渣而被排除。

Si除了形成SiO2，作为杂质存在于钢中以外，在室温下Si大部分溶于铁素体中，因此Si对钢有强化作用。

4、铬（Cr）：是不锈中的主加元素，Cr与氧生成Cr2O3保护膜，防止氧化，但Cr与C能形成Cr23C6，是导致不锈钢晶间腐蚀的主要原因。

在低合金钢中Cr含量小于1.6%，提高钢的淬透性，不降低钢的冲击韧度。

5、镍（Ni）：在钢中加入镍，可以提高钢的强度和冲击韧度，Ni与Cr配合加入效果更佳。

一般增加低合金钢中的Ni含量会提高钢的屈服强度，但钢中Ni含量较高时热裂纹（主要是液化裂纹）倾向明显增加。

6、钛（Ti）：与O的亲和力很大，以微小颗粒氧化物的形式弥散分布于焊缝中，可以促进焊缝金属晶粒细化。

Ti 与C形成的TiC粒子对焊缝起弥散强化作用。

Ti与B同时加入对焊缝性能的影响最佳，低合金钢中Ti 、B含量的最佳范围Ti =0.01%～0.02%，B=0.002%～0.006%。

7、钼（Mo）：低合金钢焊缝中加入少量的Mo不仅提高强度，同时也能改善韧性。

向焊缝中再加入微量Ti，更能发挥Mo的有益作用，使焊缝金属的组织更加均匀，冲击韧性显著提高。

对于Mo-Ti系焊缝金属，当Mo=0.20%～0.35%,Ti=0.03%～0.05%时，可得到均匀的细晶粒铁素体组织，焊缝具有良好的韧性。

合金元素对焊接性的影响

如何评价合金元素对低合金钢焊接性的影响1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅（SI）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。

硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。

含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。

硅量增加，会降低钢的焊接性能。

3、锰（MN）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16MN钢比A3屈服点高40%。

含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。

锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。

4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。

5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。

使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。

在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。

6、铬（CR）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。

不锈钢材料中C.Cr.Ni.Mo元素对焊接的影响

不锈钢材料中C.Cr.Ni.Mo元素对焊接的影响引言不锈钢是一种重要的材料，在许多领域都有广泛的应用。

其中，C（碳）、Cr（铬）、Ni（镍）、Mo（钼）等元素在不锈钢材料中扮演着重要的角色。

本文将探讨这些元素对不锈钢焊接性能的影响。

C（碳）C元素是不锈钢中的主要合金元素之一。

它的存在可以显著提高不锈钢的强度和硬度。

然而，在焊接过程中，过高的碳含量会导致焊缝区域的晶间腐蚀敏感性增加。

因此，控制合适的碳含量对焊接质量至关重要。

Cr（铬）Cr元素在不锈钢中起到抗腐蚀的关键作用。

它与氧气反应生成一种致密的铬氧化物膜（Cr2O3），阻碍了进一步的氧气扩散，从而提高了不锈钢的抗腐蚀性能。

在焊接中，合适的Cr含量可以保证焊缝区域的抗腐蚀性能与母材相当。

Ni（镍）Ni元素在不锈钢中起到增强韧性和抗冲击性能的作用。

在焊接过程中，合适的Ni含量可以有助于减少焊接热影响区的脆性相的形成，提高焊缝的韧性。

此外，Ni还可以改善焊接材料的耐腐蚀性能。

Mo（钼）Mo元素是不锈钢中的常用合金元素之一，主要用于提高抗蚀性能。

Mo可以与其他元素形成稳定的化合物，增加不锈钢的抗氧化性能和耐蚀性。

在焊接过程中，适当的Mo含量可以减少焊缝区域的晶间腐蚀，提高焊缝的耐蚀性。

影响焊接性能的因素除了上述C、Cr、Ni、Mo元素对焊接性能的影响外，还有其他一些因素可能会影响焊接质量。

例如焊接工艺参数、焊接电流密度和焊接速度等。

正确选择和控制这些因素对于保证焊接接头的质量至关重要。

结论C、Cr、Ni、Mo元素在不锈钢材料中发挥着重要的作用，影响着焊接质量和性能。

适当控制这些元素的含量可以确保焊接接头具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和耐热性能。

除了合适的元素含量，合理的焊接工艺参数和焊接操作也是确保焊接质量的关键因素。

本文主要介绍了不锈钢材料中C、Cr、Ni、Mo元素对焊接的影响。

未来的研究可以进一步探索不锈钢焊接中其他元素、焊接材料和焊接工艺对焊接性能的影响，以推动不锈钢焊接技术的发展和应用。

Mo含量对Mo-Ni-B堆焊合金组织和性能的影响

焊金属主要由三元硼化物ＭｏＭ’ Ｂ、ＭｏＮｉ、Ｍｏ（Ｂ、ｓｉ）＿１、一（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｒ）等相组成；Ｍｏ含量对堆焊合金的显微组织有较大影响；随着合金粉块中Ｍｏ含量的增加，堆焊合金和三元硼化物的显微硬度均明显下降；在所研究堆焊合金中，Ｍｏ４４．１８％的耐蚀性最好，Ｍｏ３７．５３％的堆焊合金的耐磨性能是Ｑ２３５钢的２７．７倍
【摘要】设计制备了Ｍｏ — Ｎｉ — Ｂ系合金粉块新材料，采用ＴＩＧ堆焊工艺在Ｑ２３５钢基体上制备Ｎｉ基三元硼化物堆焊
合金。研究了合金粉块中Ｍｏ含量对三元硼化物堆焊合金层组织、物相、硬度、耐磨性、耐蚀性的影响结果表明，堆
图１不同Ｍｏ含量堆焊层显微组织
Ｆｉｇ．１ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｄｅｐｏｓｉｔｅｄｍｅｔａｌｗｉｔｈｄｉｆｅｒｅｎｔＭｏｃｏｎｔｅｎｔｓ
金粉块制备Ｍｏ — Ｎｉ－Ｂ堆焊合金熔共品组织组成。可以看ｆｔｉ，Ｍｏ含敷丁参数为：钨极直径３ｉｎｍ，直量对堆焊合金的做组织有较大流正接，电流Ｉ１ＯＡ，气体流ＩＯＬ／影响，Ｍｏ含最ｆ｝１３７．５３％增）Ｊ【１到１１１ｉ１１。通过改变合金粉末的配比改变４４．１８％，ｒ＿ｌ色块状组织略有减少，共堆焊合金的成分，合金粉块的成分品组织略有增加；Ｍｏ含量再增加到设计（质量分数）为１０％Ｃ１・４．７５％Ｂ — ｘＣ￣Ｍｏ＋余最Ｎｉ，Ｍｏ的加入鲢为

合金元素对钢性能的影响

合金元素对钢板性能的影响华北理工大学崔岩1. 钢中五种有害的元素是指：Pb-铅，Sn-锡，As-砷，Sb-锑，Bi-铋，1.1. Pb-铅周期系第ⅣA族元素，原子序数82，原子量207.2，熔点327.5℃，沸点1740℃，密度11.34g/cm³，银灰色重金属，质柔软。

钢中残余铅极微，因绝大部分铅在冶炼过程中以蒸汽逸出钢液。

由于铅和铁不生成固熔体，一般它是以微小的球状形态而存在于钢中，易发生偏析，对钢的性质有一定不良影响，铅能使钢的塑性略有降低，使钢的冲击值有较大降低。

如因特殊用途则是在浇注过程中加入，钢中含少量铅可改善钢的切削加工性能。

1.2. Sn-锡周期系第ⅣA族元素，原子序数50，原子量118.69，有白锡，灰锡，脆锡三种同素异构体，密度：白锡7.28g/cm³，灰锡5.75g/cm³，，脆锡6.32-6.56g/cm³，熔点：白锡231.88℃，灰锡231.99℃，脆锡231.99℃。

沸点：白锡2260℃，灰锡2270℃，脆锡2260℃。

锡可大大降低钢及合金的高温机械性能，对钢的加工性能也十分有害。

在钢中加入少量锡时能提高钢的耐腐蚀性，其强度也有一定提高，而对塑性却影响不大。

1.3. As-砷周期系ⅤA族元素，原子序数33，原子量74.92，俗名砒，有灰，黄，黑三种同素异构体，密度5.727g/cm³熔点717℃，613℃升华。

砷在钢中常以As，，FeAs及固溶体形式存在，易发生偏析现象，砷与磷，锑同族，对钢性能影响有类似之处，砷能提高钢的抗拉强度和屈服点，增强抗腐蚀和抗氧化性能，但砷含量较高时(如大于0.2%)，则使钢的脆性增加，延伸率，断面收缩率及冲击韧性降低，并影响焊接。

1.4. Sb-锑周期系ⅤA族元素，原子序数51，原子量121.8，密度6.684g/cm³，熔点630.74℃，沸点1750℃，锑对钢的性质有恶劣影响，一般使钢的强度降低，脆性增加，但如在钢中加入一定量的锑，会不同程度的提高钢的抗腐蚀能力及耐磨性。

焊缝金属的化学成分对焊接质量的影响-

焊缝金属的化学成分对焊接质量的影响１绪论焊接技术是一门重要的金属加工技术，它贯穿着生活中的各个方面，从航天航空设备到汽车零配件、从石油石化到桥梁建设，甚至于家用各种电气设备都能看到它的身影，特别是压力容器，焊接质量控制是压力容器制造过程中的关键环节。

2 焊缝金属的合金化焊缝金属的合金化就是把所需的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属（或堆焊金属）中去。

焊接中合金化的目的是补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失，消除焊接缺陷（裂纹、气孔等）和改善焊缝金属的组织和力学性能，或者是获得具有特殊性能的堆焊金属。

对金属焊接性影响较大的合金元素主要有C、Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu、B等；低合金钢焊接中提高热影响区淬硬倾向的元素有C、Mn、Cr、Mo、V、W、Si等；降低淬硬倾向的元素有Ti、Nb、Ta等。

还应特别注意一些微量元素的作用，如B、N等。

焊接中常用的合金化方式有以下几种。

2.1应用合金焊丝或带极：把所需要的合金元素加入焊丝、带极或板极内，配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊，把合金元素过渡到焊缝或堆焊层中去。

这种合金化方式的优点是可靠，焊缝成分均匀、稳定，合金损失少；缺点是制造工艺复杂，成本高。

对于脆性材料，如硬质合金不能轧制、拔丝，故不能采用这种方式。

2.2应用合金药皮或非熔炼焊剂：把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药皮或非熔炼焊剂中，配合普通焊丝使用。

这种合金化方式的优点是简单方便，制造容易，成本低；缺点是由于氧化损失较大，并有一部分合金元素残留在渣中，故合金利用率较低，合金成分不够稳定、均匀。

2.3应用药芯焊丝或药芯焊条：药芯焊丝的截面形状是各式各样的，最简单的是具有圆形断面的，外皮可用低碳钢其他合金钢卷制而成，里面填满需要的铁合金及铁粉等物质。

用这种药芯焊丝可进行埋弧焊、气体保护焊和自保护焊，也可以在药芯焊丝表面涂上碱性药皮，制成药芯焊条。

焊接热输入对Fe-Cr-B-C堆焊合金组织与性能的影响

mVol.53 N o.3 Mar. 2020焊接热输人对Fe • Cr - B _ C 堆焊合金组织与性能的影响苏健晖“2,吴卓伦唐彪\庄明辉、李冰\马振、杨彪2(1.佳木斯大学材料科学与工程学院，黑龙江佳木斯154007;2.哈尔滨工业大学（威海）特种焊接技术重点实验室，山东威海264209)[摘要]为了研究焊接热输入对高硼铁基堆焊合金组织结构及力学性能的影响，利用C 0/M A G 焊，采用F e- C r -C -B 系金属粉芯焊丝制备高硼铁基堆焊合金，利用力学试验机、硬度仪、光学显微镜、扫描电镜及X 射线衍射仪等研究了堆焊合金的组织形貌、力学性能及析出相的变化。

结果表明：高硼铁基堆焊合金由（F e ,C r )、（F e ,C r )2B和（F e ，C r )3(C ，B )相组成，随着热输入的增加，初晶（F e ,C r)和（F e ,C r)2B 体积分数增加，（[6,0)3((：，8)相减少，堆焊合金的冲击初性增加，当热输入为220.8 k j /m 时冲击功达到最大298 J ;堆焊合金的宏观硬度取决于（F e ，C r )、(F e ，C r )2B *(F e ，C r )3(C ,B )的体积分数，当.热输入为220.8 k j /m 时获得堆焊合金的最小洛氏硬度59 H R C 。

[关键词]F e -C r -B -C 堆焊合金；焊接热输入；焊缝组织；性能[中图分类号]T G 455[文献标识码]A[文章编号]100卜丨560(2020)03-0036-05Effect of Welding Heat Input on Microstructure and Properties of F e -C r -B -C Surfacing AlloySU Jian-hui' 2, W U Zhuo-lun2, T A N G Biao', Z H U A N G Ming-hui', LI Bing', M A Zhen1, Y A N G Biao 2(1. School of Materials Science and Engineering, Jiamusi University, Jiamusi 154007, China ；2. Shandong Provincial Key Laboratory of Special Welding Technology, Harbin Institute of Technology at Weihai, Weihai 264209, China)Abstract ： For studying the influence of welding heat input on the structure and mechanical properties of high-boron iron-based surfacing alloy, the high-boron iron-based surfacing alloy was prepared by C 0:/M A G welding system with Fe-Cr-C-B metal powder cored wire. Mechanical testing machine, hardness tester, optical microscope, scanning electron microscope and X - ray diffraction were employed to investigate the microstructure, mechanical properties and precipitation phase of the .surfacing a l loy. Results showed that the high boron - iron surfacing alloy consisted of (Fe, Cr) , (Fe, Cr)2B and (Fe, Cr)3(C, B ) phases. With the increase of heat input, the volume fraction of primary crystal (Fe, Cr) and ( Fe, Cr)2B increased, while the ( Fe, Cr)3(C, B) phase decreased. As the heat input increased, the impact toughness of the surfacing alloy increased. W h e n the heat input was 220.8 kj/m, the impact energy reached a maximum of 298 J . Moreover, the microhardness of the surfacing alloy depended on the volume fraction of (Fe, Cr) , ( Fe, Cr)2B and ( Fe, Cr) 3( C, B ). Wh e n the heat input was up to 220.8 kj/m, the Rockwell hardness of the surfacing alloy declined to the minimum value of 59 HRC.Key words ： Fe-Cr-B-C surfacing alloy ； welding heat input ； weld niicrostmcture ； properties〇前言随着冶金行业对高温耐磨堆焊合金的需求日益增加，传统高铬高碳铁基合金材料因其价格高、高温分解和稳定性差等不足已不能满足修复后使用要求，因此寻求一种新型高温耐磨堆焊材料已迫在眉睫[1，2]。

合金元素与杂质含量对钢材及焊缝性能的影响

工业纯铁的塑性很好，但强度很低，一般不能满足实际需要。

通常加入Si、Mn等合金钢元素改善钢材性能，以满足实际要求。

另外，钢材在冶炼的过程中不可避免的含有C，S，P等杂质元素。

它们的存在，对钢材的性能也有很大影响1 对钢材力学性能的影响1.1 杂质的影响1.1.1 碳的影响碳与铁可以形成一系列化合物：Fe3C，Fe2C，FeC等。

碳能提高钢材的强度和硬度，但会降低钢材的塑性。

碳含量增加0.1%，钢材的抗拉强度可提高70MPa，屈服点提高28 MPa。

含碳量大于6.67%的合金脆性大，不具有实际使用价值。

海洋工程用钢根据碳的含量一般可分为三类（Section 8, API RP-2A-WSD, 1994）：①普通钢。

含碳量小于或等于0.4%。

最小屈服应力为280MPA。

②高强度钢。

碳含量为0.45%或更高。

屈服应力在280MPA和360MPA之间。

③对于屈服应力大于360MPA的超高强度钢要限制使用。

1.1.2 硫的影响硫通常以FeS的形式存在于钢材中。

FeS塑性差，熔点低。

钢水结晶时FeS分布于晶界周围。

在800 0C~1200 0C时，轧制或铸造会导致晶界开裂，此现象即通常所说的钢的热脆现象。

若钢材中有Mn，则可形成高熔点的MnS（1600 0C）。

钢水在结晶时，MnS呈颗粒分布于晶内，这样就可以大大降低硫的危害。

作为有害杂质，钢材中的硫含量通常限制在≤0.04%。

1.1.3 磷的影响钢材中的磷能全部溶于中，使其在室温下的强度升高，塑性降低，产生冷脆现象。

除上述有害方面外，磷对钢材有很高的强化作用。

磷提高钢材的屈服强度比镍高10倍，比锰高5倍，比铬锰在焊缝金属中的作用还取决于硅的含量。

在低锰硅比下，焊缝内氧含量较高并使焊缝金属组织发生变化，使韧性明显下降。

当Mn/Si比低于2%，特别是1%时，焊缝金属中还可观察到不同长度的裂纹。

③硅的影响。

焊缝金属中硅的主要作用是使焊接熔池金属脱氧，硅对低强度焊缝金属有轻微的强化作用。

堆焊工艺对镍基堆焊层组织和性能的影响

堆焊工艺对镍基堆焊层组织和性能的影响采用光学显微镜、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和显微硬度计，研究了等离子弧堆焊层和钨极氩弧堆焊层的组织和性能。

堆焊的基材为X65管线钢，焊丝是ERNiCrMo-3。

实验结果表明：等离子焊的堆焊层外观要比氩弧焊的堆焊层的外观美观；尽管其工艺参数有所不同，但在堆焊层区域都具有柱状晶和共晶组织，堆焊层中的柱状晶为γ固溶体，共晶组织为γ和M23C6(M为Cr、Mo、Nb、Fe等)；由于焊接方法不同，相同电流施焊时的线能量也不同，等离子弧焊能量输入集中，氩弧焊能量输入分散，导致等离子焊的熔池加深，稀释率变大，堆焊层的厚度减小，基体受到热影响严重，造成硬度上升。

由厚度测试结果可知，随着堆焊线能量的增加，堆焊层的厚度减小；由极化曲线和交流阻抗的测试可知，堆焊层的耐蚀性能随着堆焊电流的增大而减弱；氢致开裂实验结果表明，熔合区不存在氢鼓泡、裂纹等缺陷；显微硬度测试结果表明，熔合区受到组织转变的影响，其硬度会发生突变，硬度值要高于基材和镍基堆焊层。

关键词：等离子焊氩弧焊镍基合金显微硬度耐蚀性The research of microstructure and properties of Nickel-base alloy hardfacing layer by using different welding methodsAbstractThe thesis is to investigate the microstructure and properties of nickel-based alloy hardfacing layer with plasma welding and TIG welding by means of the optical metalography (OP)，the scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffraction (XRD) and the microhardness test. The substrate of welding is pipeline steel X65 with ERNiCrMo-3 as welding wire. The experimental results demonstrate there is two kinds of welding methods, exterior morphology of plasma welding joint looks better than that of TIG welding joint. Although process parameters of two kinds of surfacing is different, the columnar crystal and eutectic structure appear in the layer region, columnar crystal is γsolid solution, eutectic structure is made of γ and M23C6. Because of the difference between the two welding methods, when using the same current , line energy is also different. The energy of plasma welding is much concentrated, and the energy of TIG welding is divergent, they may cause weld pool of plasma welding more deeper ,dilution rate more bigger, the thickness of hardfacing layer reduces, parent metal is heat affected seriously, causing hardness higher. According to the result of microhardness test, as the line energy of surfacing is increased, the thickness of hardfacing layer is reducing. According to the test of polarization curve and ac impedance, the corrosion resistance of hardfacing layer is declined when the current increase. The result of HIC show there is no h y drogen bubbling or cracks in fusion area. The result ofmicrohardness test show, fusion area is affected by structure transform, its hardness would mutations, hardness value is higher than parent metal and nickel-based alloy hardfacing layer.Key words: Plasma welding TIG welding Nickel-base alloysMicrohardness Corrosion resistance目录第1章前言 (1)1.1研究背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1堆焊技术的发展 (2)1.2.2镍基合金的耐蚀性 (3)1.3堆焊焊接工艺方法 (3)1.3.1等离子焊（PAW） (4)1.3.2氩弧焊（TIG） (5)1.4堆焊中容易产生的缺陷 (6)1.4.1主要缺陷 (6)1.4.2解决措施 (7)1.5镍基合金焊接性及其焊接工艺 (8)1.5.1镍基合金的焊接性 (8)1.5.2镍基合金焊接工艺制定原则和焊接工艺 (9)1.6镍基合金堆焊层组织与性能 (10)1.6.1镍基堆焊焊接接头的组织与性能 (10)1.6.2镍基合金堆焊层组织与性能 (11)1.7研究内容 (11)1.7.1堆焊工艺方法对堆焊层组织和性能的影响 (12)1.7.2堆焊线能量对堆焊层组织和性能的影响 (12)第2章实验方法 (13)2.1实验思路 (13)2.2实验材料 (14)2.2.1管线钢(X65) (14)2.2.2堆焊材料(ERNiCrMo-3) (15)2.3实验设备 (15)2.4实验过程 (17)2.4.1基材表面处理 (17)2.4.2堆焊工艺 (18)2.4.3实验方法 (18)第3章堆焊工艺方法对堆焊层组织和性能的影响 (20)3.1堆焊工艺方法对堆焊层厚度的影响 (20)3.2堆焊工艺方法对堆焊层宏观形貌的影响 (20)3.3堆焊层的XRD分析 (21)3.4扫描电镜分析 (22)3.5堆焊工艺方法对堆焊接头剖面显微硬度的影响 (26)3.6堆焊工艺方法对极化曲线的影响 (27)第4章堆焊线能量对堆焊层组织和性能的影响 (29)4.1等离子堆焊线能量对堆焊层厚度的影响 (29)4.2堆焊线能量对试样组织的影响 (30)4.2.1堆焊线能量对母材组织的影响 (30)4.2.2等离子堆焊线能量对堆焊层组织的影响 (31)4.3堆焊线能量对堆焊层硬度的影响 (32)4.4堆焊线能量对堆焊层电化学性能的影响 (33)4.4.1极化曲线分析 (33)4.4.2交流阻抗分析 (34)4.5堆焊线能量对堆焊层氢致开裂（HIC）的影响 (35)第5章结论 (37)参考文献 (38)致谢 (40)第1章前言1.1研究背景和意义随着石油化工工业的迅速发展，处于高压、高温以及在腐蚀条件下操作的设备越来越多，并有向大型化、高参数发展的趋势，不锈钢生产这类设备是首选材料。

微量合金元素对焊缝成分及凝固组织的影响

微量合金元素对焊缝成分及凝固组织的影响
微量合金元素是指在焊接材料中添加比较少的合金元素，通常要求添
加的元素含量不超过5%。

这些微量合金元素可以对焊缝成分及凝固组织产生影响。

首先，微量合金元素可以影响焊接材料的化学成分。

添加不同的微量
合金元素，可以改变焊接材料的成分，使得焊接材料具有不同的性能。

例如，镁可以加速铝合金的晶界扩散，改进晶界结构，增强焊缝的抗
应力腐蚀性能。

锰可以提高焊缝的硬度和韧性，改善焊缝的力学性能。

其次，微量合金元素也可以影响焊缝的凝固组织。

在焊接过程中，微
量合金元素可以在焊缝中形成固溶体或者夹杂物，影响焊缝的凝固形貌。

例如，钒可以促使Ti纤维形成，改变铝合金的凝固组织。

硅可以
促进焊缝中α-Al晶粒的形成，减少细小的铝富集相的数量，从而改善焊缝的力学性能。

除了上述两个方面，微量合金元素还可以对焊接材料的力学性能、耐
腐蚀性能、组织性能等方面产生影响。

在实际焊接生产中，选择合适
的微量合金元素添加量和种类，可以提高焊缝的质量和可靠性，增强
焊接件的使用寿命。

总之，微量合金元素对焊缝成分及凝固组织产生重要影响。

其影响机制复杂，需要结合具体材料、工艺条件和使用要求等因素来考虑。

在焊接生产中，选择合适的微量合金元素添加量和种类，可以提高焊缝的质量和可靠性，增强焊接件的使用寿命。

《Fe-Cr-C堆焊合金组织演变及M7C3结构与细化机制计算》范文

《Fe-Cr-C堆焊合金组织演变及M7C3结构与细化机制计算》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，Fe-Cr-C堆焊合金因其优异的耐磨、耐腐蚀和高温性能，在众多工业领域中得到了广泛应用。

其组织演变及特定相（如M7C3）的结构与细化机制研究对于提高合金性能和优化制备工艺具有重要意义。

本文旨在探究Fe-Cr-C 堆焊合金的组织演变规律，以及M7C3相的结构与细化机制，为合金的优化设计和性能提升提供理论支持。

二、Fe-Cr-C堆焊合金的组织演变1. 合金的相组成与微观结构Fe-Cr-C堆焊合金主要由铁素体、碳化物及可能存在的其他相组成。

在堆焊过程中，随着温度的升高和冷却速度的变化，各相的比例和分布会发生显著变化。

高温时，碳化物溶解于基体中，随着温度降低，碳化物开始析出，形成特定的相结构。

2. 组织演变的影响因素组织演变受堆焊温度、冷却速度、合金成分等多种因素影响。

不同温度下，碳化物的析出行为、相的转变过程均有所不同。

此外，合金元素的加入也会对组织演变产生重要影响。

三、M7C3相的结构与性质1. M7C3相的结构特点M7C3相是一种典型的碳化物相，具有复杂的晶体结构。

其结构特点决定了其具有优异的力学性能和高温稳定性。

M7C3相的晶体结构对其在合金中的分布和性能具有重要影响。

2. M7C3相的性质与应用M7C3相具有高硬度、高耐磨性和良好的高温稳定性，使其在堆焊合金中发挥重要作用。

通过控制M7C3相的分布和大小，可以显著提高合金的耐磨性和耐腐蚀性。

四、M7C3结构的细化机制计算1. 细化机制的理论分析M7C3相的细化机制涉及晶体生长动力学、原子扩散及界面能等因素。

通过理论分析，可以揭示M7C3相细化过程中的关键因素和影响因素。

2. 计算模拟方法与结果采用计算机模拟方法，如分子动力学、相场法等，对M7C3相的细化过程进行模拟。

通过分析模拟结果，可以更深入地了解M7C3相的细化机制及其影响因素。

五、结论本文通过研究Fe-Cr-C堆焊合金的组织演变规律及M7C3相的结构与细化机制，揭示了合金的相组成、微观结构及性能之间的联系。

Fe-Cr-B系耐磨堆焊合金组织与性能研究的开题报告

Fe-Cr-B系耐磨堆焊合金组织与性能研究的开题报告一、研究背景随着工业化的发展，机械设备的使用率也在不断提高，特别是在矿山、冶金、建筑等行业，对机械设备的要求尤为高。

这些行业的机械设备往往会受到高温、高压、高磨损等严峻环境的影响，需要具备耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性。

因此，开发高性能的耐磨材料已成为这些行业中的一个研究热点。

Fe-Cr-B系合金是一种由铁、铬和硼等元素组成的合金，具有优异的耐磨性能，特别是抗磨损性能。

这种合金可以通过堆焊的方式应用在机械设备的部件表面，提高其耐磨性能，延长设备的使用寿命。

因此，对Fe-Cr-B系耐磨堆焊合金的研究具有重要的意义。

二、研究内容本课题将主要研究Fe-Cr-B系耐磨堆焊合金的组织与性能，包括以下方面：1.制备Fe-Cr-B系堆焊合金样品利用真空感应熔炼技术，在惰性气体气氛下制备不同成分比例的Fe-Cr-B系堆焊合金样品，制备好的样品进行金相观察和硬度测试。

2.考察Fe-Cr-B系堆焊合金组织结构与相变规律采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对制备好的Fe-Cr-B系堆焊合金样品进行微观组织表征，研究其组织结构与相变规律。

3.研究Fe-Cr-B系堆焊合金的力学性能与耐磨性能采用万能试验机对制备好的Fe-Cr-B系堆焊合金样品进行拉伸试验和冲击试验，测试其机械性能；采用磨损试验机测试其耐磨性能，研究其耐磨机理与影响因素。

三、研究意义通过对Fe-Cr-B系耐磨堆焊合金的组织与性能进行研究，可以深入了解该材料的力学性能与耐磨性能，为其在机械设备表面耐磨处理方面的应用提供科学依据。

与此同时，本研究也有望为其他具有相似组成的合金的研究提供参考和借鉴。

Mo含量对Mo-Ni-B堆焊合金组织和性能的影响

Mo含量对Mo-Ni-B堆焊合金组织和性能的影响温永策;孙俊生;焦恩理;李正阶;赵乐平【摘要】设计制备了Mo-Ni-B系合金粉块新材料,采用TIG堆焊工艺在Q235钢基体上制备Ni基三元硼化物堆焊合金.研究了合金粉块中Mo含量对三元硼化物堆焊合金层组织、物相、硬度、耐磨性、耐蚀性的影响.结果表明,堆焊金属主要由三元硼化物Mo2M'B2、MoNi4、Mo5(B、Si)3、γ-(Fe,Ni,Mo,Cr)等相组成;Mo含量对堆焊合金的显微组织有较大影响;随着合金粉块中Mo含量的增加,堆焊合金和三元硼化物的显微硬度均明显下降;在所研究堆焊合金中,M0 44.18％的耐蚀性最好,M0 37.53％的堆焊合金的耐磨性能是Q235钢的27.7倍.%New alloy powder blocks with Mo-Ni-B system were designed.Ni-based ternary boride deposited alloys were fabricated on Q235 steel substrates using argon arc welding process.Effect of Mo content onmicrostructure,phase,hardness,wear resistance and corrosion resistance of ternary boride deposited alloy was studied.The results show that the deposited metals consisted of ternary boride phases,such asMo2M'B2,MoNi4,Mo5(B、Si)3,γ-(Fe,Ni,Mo,Cr),etc.Besides,Mo content has a great influence on the microstructure of deposited metals.In this study,the alloy with 44.18％ Mo content has the best corrosion resistance and the wear resistance of alloy with 37.53％ Mo content is 27.7 times higher than Q235 steel.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2017(000)013【总页数】6页(P54-59)【关键词】三元硼化物;TIG堆焊;组织性能【作者】温永策;孙俊生;焦恩理;李正阶;赵乐平【作者单位】山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,济南250061;江苏德龙镍业有限公司,盐城224000;山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,济南250061;江苏德龙镍业有限公司,盐城224000;山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,济南250061;山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,济南250061;江苏德龙镍业有限公司,盐城224000;山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,济南250061【正文语种】中文Mo-Ni-B三元硼化物基金属陶瓷具有优良的耐蚀、耐磨、耐氧化性及较高的硬度和熔点，广泛应用于防弹体、辊道、阀门、注塑机、热挤压机等耐磨耐蚀领域[1-3]，烧结是常用的制备方法。

堆焊层化学成分对9CrMoV钢熔敷金属性能影响的研究

堆焊层化学成分对9CrMoV钢熔敷金属性能影响的研究堆焊层化学成分对9CrMoV钢熔敷金属性能影响的研究摘要：采用1crmo堆焊材料对9crmov~ g5-了埋弧焊堆焊试验，优化了堆焊工艺参数。

针对不同堆焊层进行了化学成分分析，并研究了堆焊层化学成分对熔敷金属力学性能和金相组织的影响。

结果表明：距离母材越远，母材对熔敷金属的稀释率越小．堆焊层合金元素含量越少，塑韧性越好；母材与堆焊层结合性能良好，没有产生界面分离现象。

上述研究成果可为超超临界汽轮机转子轴颈堆焊技术提供理论依据和技术支持。

关键词：堆焊；化学成分；超超临界汽轮机；转子轴颈中图分类号：tg455 文献标识码：b为了满足国民经济高速发展对电力的需求，赶超发达国家电站设备制造技术的先进水平，超超临界汽轮机组研制正向着大容量、高参数、高效率、低资源消耗、环保型方向发展c1,2]。

超超临界汽轮机转子在高温、高压条件下高速旋转，防止汽轮机转轴和轴瓦在高速旋转过程中发生黏滞、咬合，是保证汽轮机正常运行的技术关键。

本论文通过对9crmov钢进行堆焊试验，研究了堆焊层化学成分对焊缝组织和性能的影响。

l 试验过程采用埋弧焊方法对9crmov钢进行多层多道堆焊试验．焊材为1crmo，母材及焊材的主要化学成分见表1。

表1 母材及焊材主要化学成分化学成分(质量分数) (％)材料 c cr v mo9crmov 0．13 9．52 0、18 0．221crmo 0．06 1．12 n03 0．44通过多次焊接工艺评定，最终确定了合理的焊接工艺参数为：预热温度180 ，焊接电流400 a，电弧电压23 v，焊接速度300 mm／min，送丝速度450 mm／min。

在焊接过程中道间温度控制在300℃ 以内，并对焊后的试样进行焊后热处理。

2 试验结果及讨论堆焊层表面成形较好，没有产生裂纹等焊接缺陷，堆焊层表面形貌如图1所示。

收稿日期：20xx—10—12：修回日期：20o7一o7—17图1 堆焊层表面形貌2．1 堆焊层化学成分分析不同堆焊层化学成分的变化状况如图2所示。

Cr对Fe-Cr-C-Nb-V系堆焊合金组织及耐磨性的影响

Cr对Fe-Cr-C-Nb-V系堆焊合金组织及耐磨性的影响艾孝文;龚建勋;李再华【期刊名称】《兵器材料科学与工程》【年(卷),期】2024(47)3【摘要】通过埋弧堆焊将复合粉粒与H08A实芯焊丝制成Fe-Cr-C-Nb-V系堆焊合金,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)研究Cr含量对其组织和耐磨性的影响。

结果表明:Fe-Cr-C-Nb-V系堆焊合金组织由α-Fe与沿晶γ-Fe等基体和(Nb,V)C、M7C_(3)、M_(3)C(M为Fe,Cr,V等)等硬质相组成;随Cr 含量增加,针状铁素体数量减小,奥氏体体积分数增加,(Nb,V)C相尺寸及数量基本稳定,沿晶(Fe,Cr,V)_(7)C_(3)碳化物的数量增加,形貌由点状变为枝状。

湿砂橡胶轮式磨损试验表明,Fe-Cr-C-Nb-V系堆焊合金耐磨性先升高后降低。

提高主要与γ-Fe 基体的Cr固溶强化,十字花状、条状、点状等形态的(Nb,V)C弥散并协同强化作用相关,降低与沿晶(Fe,Cr,V)_(7)C_(3)碳化物析出相关。

γ-Fe体积分数、沿晶(Fe,Cr,V)_(7)C_(3)碳化物的数量及形态影响合金的冲击韧性。

【总页数】7页(P42-48)【作者】艾孝文;龚建勋;李再华【作者单位】湖南湘电动力有限公司;湘潭大学机械工程与力学学院【正文语种】中文【中图分类】TG422.1【相关文献】1.Fe-Cr-C-B-N系堆焊合金的显微组织及耐磨性2.B元素对Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金组织和耐磨性的影响3.Cr_(8)Nb_(3)CSiMnTi系堆焊合金的组织及耐磨性研究4.钒含量对Fe-Cr-V-B-C系堆焊合金显微组织和耐磨性能的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。