128313_宗晓磊_等离子弧堆焊工艺参数对钴基堆焊层微观组织及力学性能的影响_提交开题报告_1459841530331

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钴基合金等离子弧堆焊显微组织及性能研究

钴基合金等离子弧堆焊显微组织及性能研究高伟* 陈聪*（中国石油大学（北京）暨加拿大哈斯基材料腐蚀与防护联合研究中心）摘要：利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜(EDS附件)、显微硬度计，对等离子弧堆焊钴基合金显微组织、物相及力学性能进行分析测试。

结果表明，堆焊层组织主要是由树枝状的γ-Co固溶体和由γ-Co固溶体与M7C3(M =Cr﹑W﹑ Fe)碳化物形成的共晶组织组成。

从堆焊层至基体，硬度逐渐降低，堆焊层硬度最高，可达550HV以上，熔合区的硬度维持在350HV左右，基体硬度为210HV左右。

关键词：等离子弧堆焊；钴基合金；堆焊层；显微组织；硬度0 引言堆焊钴基合金由于其高硬度、良好的耐腐蚀性及热硬性能日益引起广泛的关注[1-3]。

填丝等离子堆焊除能保证良好的堆焊质量及稀释率之外，还具有设备简单，操作灵活的特点，有着良好的应用前景[4]。

许多研究工作者主要集中于堆焊工艺及堆焊材料的设计和研究上，对堆焊合金层，尤其是手工填丝等离子堆焊合金层微观组织研究尚不充分。

本文详细揭示了钴基合金等离子堆焊层显微组织特点及元素分布特征，并对堆焊层力学性能进行了初步测试，为等离子弧堆焊钴基合金的应用提供一定的理论准备。

1．实验材料和实验方法采用100mm×50mm×5mm的Q235A的低碳钢板为堆焊基材。

焊材选用司太立1#钴基合金堆焊焊丝，其成分见表1。

表1 堆焊焊丝的主要化学成分（质量分数，wt/%）元素 C Cr W Fe Si Ni Mo Co含量 2.4 30.5 12.5 3.00 1.00 3.00 1.00 余量采用飞马特ULTIMA150型等离子焊机进行堆焊实验。

工艺参数：焊接电流79A，离子气流量1.0LPM，保护气流量15LPM，焊枪行走速度1.3mm/s，喷距6mm。

手工填丝。

按GB884-85堆焊要求[5]，堆焊多层钴基合金，堆焊层厚度约3mm。

用XD-3A 型X射线衍射仪对堆焊层表面进行物相分析。

2011-焊接参数对Ni60合金等离子堆焊层组织结构和显微硬度的影响-葛言柳

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＮｉ６０ａｌｌｏｙｐｏｗｄｅｒｗａｓｄｅｐｏｓｉｔｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＺ２ＣＮ１８－１０ｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｂｙｐｌａｓｍａｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄａｒｃ
ｗｅｌｄｉｎｇ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅｈａｒｄｆａｃｉｎｇｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｌｄｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｓａｎｄｐｏｗｄｅｒｆｅｅｄｒａｔｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，Ｘ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，ｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｐｒｏｂｅａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｔｅｓｔｅｒ．Ｔｈｅｒｅ－ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｉｍｐｒｏｖｅｓａｌｏｔ，ｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｈａｒｄｎｅｓｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｍｅｎｔｓｄｉｆ－ｆｕｓｉｏｎｉｓｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎｔｈｅｆｕｓｉｏｎａｒｅａ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｃｏａｔｉｎｇｗｉｔｈｃｕｒｒｅｎｔｏｆ１１０Ａｉｓａｂｏｕｔ６３０ＨＶｗｈｉｌｅｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｇｒａｄｉｅｎｔｂｏｔｈｄｅｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｃｕｒｒｅｎｔｓｏｒｌｏｗｅｒｐｏｗｄｅｒｆｅｅｄｒａｔｅｓ．Ｍｉｃｒｏ－ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｇｒａｄｉｅｎｔｉｓｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎｃｌｕｄｉｎｇｆｕｓｉｏｎａｒｅａ，ｄｅｎｄｒｉｔｅ（ｎｅｅｄｌｅ－ｌｉｋｅ，ｓｔｒｉｐ－ｌｉｋｅａｎｄｆｌｏｒｅｔ－ｌｉｋｅ）ｎｅａｒｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄｅｑｕｉａｘｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ｂｕｌｋ－ｌｉｋｅａｎｄｐｌａｔｅ－ｌｉｋｅ）ｎｅａｒｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｎｔｈｅｃｏａｔｉｎｇ．Ａｓｃｕｒｒｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｆｌｏｒｅｔ－ｌｉｋｅｅｕ－ｔｅｃｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｄｏｎ’ｔｄｉｓａｐｐｅａｒａｎｄｔｈｅｖｏｌｕｍｅｒａｔｉｏｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ａｓｐｏｗｄｅｒｆｅｅｄｒａｔｅｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｎｅｅｄｌｅ－ｌｉｋｅｓｔｒｕｃ－ｔｕｒｅｓｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅｂｕｌｋｙ．Ｔｈｅｓｔｒｉｐ－ｌｉｋｅａｎｄｓｅｐａｒａｔｅｄｂｕｌｋ－ｌｉｋｅｂｏｒｉｄｅｓａｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎｔｈｅｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｐａｒｔｏｆｔｈｅｃｏａｔ－ｉｎｇｗｉｔｈｐｏｗｄｅｒｆｅｅｄｒａｔｅｏｆ６ｇ／ｍｉｎ．

等离子堆焊技术

等离子堆焊技术
等离子堆焊技术是一种常用于金属焊接的高能密度焊接方法。

它利用带电粒子（通常是氩等稀有气体）在高温高能环境下，产生强烈的等离子体放电，从而将金属材料加热至熔化状态。

等离子堆焊技术具有以下特点：
1. 高能量密度：等离子堆焊技术可提供高达1000焦耳/平方厘
米的能量密度，从而能够实现快速、高效的焊接。

2. 低热输入：由于焊接瞬间完成，等离子堆焊技术能够大大降低热输入，减少对工件的影响，尤其适用于对热敏感材料的焊接。

3. 无需填充材料：等离子堆焊技术可实现金属材料之间的直接焊接，不需要额外的填充材料，从而节约成本。

4. 焊接质量高：通过控制等离子体放电的参数，可以实现焊接熔池的精确控制，从而获得高质量的焊接接头，具有良好的抗拉强度和耐腐蚀性。

5. 应用广泛：等离子堆焊技术适用于不同种类的金属材料焊接，包括钢、铝、铜等，可广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。

总之，等离子堆焊技术以其高能量密度、低热输入、无需填充材料等优点，成为金属焊接中的重要技术之一，为工业生产提供了高效、高质量的焊接解决方案。

低频纵向磁场对堆焊层硬度及耐磨性能的影响

激磁电流 ∥Ａ
图６ａ不加磁场时的焊缝区，焊表层焊缝的金相组织堆呈现出焊缝经历一次结晶后所形成的柱状晶组织的特
征，面是粗大的柱状晶且方向性很强，勒出柱状晶表勾
２１０２年第９期１９
一
试验研究ｒ曙掳
表５磁场参数
试激磁电流磁场频率
ｌ
ｌ２３４５００．５１．０１．５０．５
试激磁电流
ｌ，
６７８９１０１．０１５．０．５１０．１５．
八
图１纵向磁场示意图
２结果与讨论２１低频纵向磁场对焊缝硬度的影响．
外加低频纵向磁场作用下埋弧焊堆焊层是在Ｑ４３５
平板上连续堆焊５层，焊７道，图３所示。选取最施如外道一层的硬度值进行分析比较，验共采取ｌ试Ｏ个试
５５．３９±０４．１０５２±１１５．．
的逐渐增加，磨损量逐渐降低。可以认为磁场的加入
对焊缝的磨损量有一定影响，焊接中加入磁场可使在
焊缝组织磨损量逐渐降低。由前面的分析可知：池熔
磁场参数条件下进行了两次重复性试验。由试验结果
可知，在外加低频纵向磁场的作用下埋弧堆焊过程中，金属的组织及性能均受到影响，．１ｚ时平均磨１５Ａ，０Ｈ

等离子弧堆焊合金力学性能的研究

●
｛趣
磁场电流Ｉ／Ａ
圈２ｅ堆焊屡的囊损■ 随磁ｊ电亩变化的曲线Ｆ３西Ｉ
堆焊合金表面的宏观硬度，利用湿砂橡胶轮式磨损试验机进行
磨损试验。试验参数如下：胶轮转速２０ｒｉ，胶轮直径１０４ｍｎ／５ｍｍ，胶轮表面压力１Ｐ，用２～０目的石英砂１ｇ５ｋａ０５．ｋ。５试验所得的磨损量用试样磨损前后质量之差Ａ来表示，Ｇ从图ｌ图２及中可以看出，当磁场电流＜３Ａ时，『场后【＿磁
Ａ＝ｏＧ，ＧＧ－ｌ（）１
损量达到最小值，堆焊层具有最佳的力学性能；当磁场电流＞３Ａ，试样的硬度逐渐降低，磨损量不断加大。时图３ｅ合金堆焊层的表面金相组织。其中图３是未加磁是Ｆ３ａ
Ｆ５ｅ
４８．
Ｏ８．
１５．
４０
Ｂｌａ
Ｃ基ｏ
Ｏ８．７
２６．
Ｏ８．８
２．７７２
５３．７
３４．
Ｂｌａ
司
堆焊工艺参数为：空载电压９０Ｖ。电弧电压３０Ｖ。堆焊电流１０２０Ａ．电弧纵向移动速度３１ｍｍｉ，电弧横向摆动８～０～５ｃ／ｎ频率４５次／ｉ。电弧横向摆动宽度２２ｃｍｎ．ｍ，电弧距工件３ｔｉｎ。ｏ对试块进行等离子弧堆焊后．用ＨＣ１０洛氏硬度计测量Ｒ一５型

等离子粉末堆焊技术在石化工业的应用

等离子粉末堆焊技术在石化工业的应用中国农业机械化科学研究院表面工程技术研究所汪瑞军黄小鸥[摘要] 本文采用等离子堆焊工艺方法，对石油、化工行业中关键零部件堆焊Ni基、Co基材料，以达到表面改性目的。

试验表明，这一工艺方法对提高材料耐磨、耐腐蚀及高温性能，延长使用寿命，节省贵重材料，降低产品成本具有实际意义。

关键词：等离子堆焊合金粉末石油化工1.前言采用堆焊方法将高合金粉末材料堆焊在普通材料上，以提高材料耐磨损、耐腐蚀及高温性能，延长使用寿命，同时节省贵重材料，降低产品的成本。

这一方法已在石油、化工行业中得到应用。

本文针对石化工业中，生产设备工况条件的三高（即高腐蚀、高磨损及高温），采用等离子粉末堆焊工艺，将Ni基或Co基高合金材料堆焊在设备零配件密封面上，达到提高设备使用寿命的目的。

2.试验工艺及设备2.1 试验设备等离子粉末堆焊是将等离子弧作为热源，以一定成分合金粉末作为填充金属的特种堆焊工艺。

其较高的生产率，美观的成型以及堆焊过程易于实现机械化及自动化，使这一工艺得到较快的发展[1]。

图1是等离子粉末堆焊工艺原理图[2]。

图1 等离子粉末堆焊工艺原理图2 钨极氩弧焊和等离子粉末堆焊的比较图2是等离子粉末堆焊工艺与熔化极惰性气体保护焊及喷涂工艺在几个性能上的比较[2]。

与电弧焊及熔化极惰性气体保护焊相比，采用等离子粉末堆焊工艺，基体材料和堆焊材料之间形成融合界面，结合强度高；堆焊层组织致密，耐蚀及耐磨性好；基体材料与堆焊材料的稀释减少，材料特性无变化；气孔、氧化物、夹渣等缺陷几乎没有；利用粉末作为堆焊材料可提高合金设计的选择性，特别是能够顺利堆焊难熔材料，如WC材料等。

图3是等离子粉末堆焊与气焊的微观组织照片比较（×400）[3]。

图3 PPW焊与气焊的微观组织（×400）本试验采用德国Hettiger公司与日本Daido公司合作生产的等离子粉末堆焊设备PTA—200。

如图4所示。

等离子堆焊Ni基合金粉末熔覆层性能研究

等离子堆焊Ni基合金粉末熔覆层性能研究宇文利，刘秀丽，李伟华（石家庄职业技术学院建筑工程系，河北石家庄050081）摘要：采用等离子堆焊技术在@235钢表面分别堆焊Ni-W-C合金粉末和Ni-Cr-W-mn系复合粉末熔覆层。

利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪（XRD）及磨损试验机对两种镍基合金熔覆层的微观组织及耐磨性进行了研究。

结果表明，Ni-W-C合金粉末熔覆层显微组织主要为!-Ni，Cr7C3，WC，（Ni，Fe）3（B，C）等，Ni-Cr-W-mn系复合粉末熔覆层显微组织主要为!-Ni，!-（Ni，Fe），WC，W2C，mn31si12，Cr23C6，Cr7C3，NiB，Ni2B等。

Ni-Cr-W-mn系复合粉末较Ni-W-C合金粉末熔覆层耐磨性提高近10倍。

Ni-Cr-W-mn系复合粉末熔覆层通过多元素固溶强化及生成大量金属间化合物提高了熔覆层的硬度及耐磨性。

关键词：等离子堆焊；显微组织；硬度；耐磨性中图分类号：TG174.444 文献标识码：A 文章编号：0254-6051（2006）10-0041-03Study on Properties of Melt-coated Layers with Nickel-based Alloy Powders byPlasma-arc Surfacing WeldingYU Wen-Ii，LIU Xiu-Ii，LI Wei-hua（ArchitecturaI Engineering Department，shijiazhuang VocationaI TechnoIogy Institute，shijiazhuang Hebei050081，China）Abstract：Two kinds of nickeI-based aIIoy powders were deposited on the surface of@235steeI by pIasma-arc surfacing weIding.One was Ni-W-C powders，the other was Ni-Cr-W-mn composite powders.The microstructures and wear resist-ance of two kinds of meIt-coated Iayers were characterized by opticaI microscope，scanning eIectron microscope，X-ray diffractometer and wear tester，and the wear mechanism was aIso discussed.The resuIts show that the microstructure ofcoated Iayers of Ni-W-C and Ni-Cr-W-mn composite powders mainIy consist of!-Ni，Cr7C3，WC，（Ni，Fe）3（B，C）etc.and!-（Ni，Fe），!-Ni，WC，W2C，mn31si12，Cr23C6，Cr7C3，NiB，Ni2B etc.respectiveIy.The wear resistance of the sur-face using Ni-Cr-W-mn composite powders were10times higher than that of Ni-W-C powders.The meIt-coated Iayer with Ni-Cr-W-mn composite powders is strengthened by soIution strengthening of many kinds of aIIoy eIements and intermetaI-Iics.Key words：pIasma arc surfacing weIding；microstructure；hardness；wear resistance3 结论（1）激光熔覆后材料由表及里可分为熔覆区、结合区、热影响区和基体。

焊接工艺参数对核电用ER308L埋弧焊材性能的影响

度），# =180°，试样垂直焊接方向。
表 1 试验焊丝成分（质量分数& % )
C
Si
Mn
C+
Ni
Mo
S
P
Co
Cu
Nb
Ti
7
0.016 0.61
1.92 20.68 9.74
0.20
0.004 2
0.009 2
0.046
0.010
0.007 0.004 8 0.02$
方案
1 2 3 4
2 .1.1 <焊接热输熔敷属学的
焊材不焊接热输
下焊接熔敷属
3 ，由中数据可知 3 种焊接参数焊接熔敷金
关键词！ ER308L 焊接参数埋弧焊力学性能中图分类号： TG422.3
〇前言
电用 ER308L 焊丝主要用于堆堆
、主
#
力容一回路
接触的低
合
堆焊，
堆力容器、
下、
稳
主体等(1_2]。
的各大电中，国家核电进
吸收AP1000 基
展国
焊接材料市
收稿日期！2 0 1 7 - 1 1 -21 基金项目：国家重点研发计划重点专项（2017YFB0305303);黑龙江省科
验。按照 ASME第！卷 NB - 2 4 3 3 要求使用磁性法测
定焊态焊属的 " 铁素体含量。晶间腐蚀按 ASTM A262“E”法执行，试样经敏化、腐蚀后弯曲。敏
化制度为（675 ±5) Q x 1 h ，试样为 75 mm x 10

《含Y2O3中高碳堆焊合金的微观组织和力学性能及其数值模拟》范文

《含Y2O3中高碳堆焊合金的微观组织和力学性能及其数值模拟》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，高强度、高耐腐蚀性的合金材料在各种工程领域中得到了广泛应用。

含Y2O3的中高碳堆焊合金因其独特的物理和化学性质，在高温、高压和腐蚀性环境下表现出优异的性能。

本文将重点研究此类合金的微观组织结构和力学性能，并探讨其数值模拟方法。

二、含Y2O3中高碳堆焊合金的微观组织结构1. 合金成分与制备工艺含Y2O3的中高碳堆焊合金主要由碳、铬、钨等元素组成，其中Y2O3的添加能有效提高合金的硬度和耐腐蚀性。

制备过程中，通过电弧堆焊或激光堆焊等工艺将合金材料熔化并沉积在基材上。

2. 微观组织结构微观组织结构分析表明，该合金主要由高硬度的碳化物相和基体相组成。

Y2O3的添加可以显著改善合金的微观结构，使得碳化物分布更均匀，提高材料的力学性能。

此外，细小的晶粒尺寸也能增强合金的抗裂性。

三、力学性能分析1. 硬度分析通过对合金进行硬度测试，发现其硬度较高，这主要归因于Y2O3的加入使得碳化物在合金中均匀分布，增强了合金的硬度和耐磨性。

2. 抗拉强度和韧性该合金具有较高的抗拉强度和韧性，这得益于其均匀的微观组织结构和细小的晶粒尺寸。

此外，Y2O3的加入也提高了合金的抗拉强度和韧性。

四、数值模拟方法针对含Y2O3的中高碳堆焊合金，采用有限元法进行数值模拟。

通过建立合金的三维模型，设定合理的材料参数和边界条件，可以模拟出合金在高温、高压和腐蚀性环境下的力学行为。

此外，还可以通过模拟不同工艺参数对合金性能的影响，为实际生产过程中的优化提供理论依据。

五、结论通过对含Y2O3的中高碳堆焊合金的微观组织结构和力学性能的研究，我们发现该合金具有优异的硬度和耐磨性，以及较高的抗拉强度和韧性。

这主要归因于Y2O3的加入使得碳化物在合金中均匀分布，以及细小的晶粒尺寸。

此外，通过数值模拟方法可以更深入地了解该合金在高温、高压和腐蚀性环境下的力学行为，为实际生产过程中的优化提供理论依据。

MoSi2对等离子喷焊钴基合金层组织和耐磨性的影响

相主要为 γＣｏ和Ｃｒ２３Ｃ６；含５％ＭｏＳｉ２的喷焊层出现ＭｏＳｉ２相和大量形状不规则的组织，硬度为５４４．１８ＨＶ０．３，比不含ＭｏＳｉ２的喷焊层提高了约１７３．９７ＨＶ０．３，其磨损率也最小，约为０．７５×１０－１４ｍ３／（Ｎ·ｍ）。ＭｏＳｉ２能显著改善钴基合金喷焊层的耐磨性。关键词：等离子喷焊；钴基合金；硅化钼；摩擦磨损
表３等离子喷焊工艺参数Ｔａｂｌｅ３Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｐｌａｓｍａｓｐｒｙｗｅｌｄｉｎｇ
电压／Ｖ电流／Ａ扫描速度／（ｍｍ·ｍｉｎ－１）等离子弧长度／ｍｍ等离子气体流量／（ｍ３·ｈ－１）保护气体流量／（ｍ３·ｈ－１）
１０１２５
１３５
２５
０．３
０．８
采用ＵｌｔｉｍａＩＶ型Ｘ射线衍射仪检测ＭｏＳｉ２含量不同的Ｃｏ基合金喷焊层的物相；采用王水（ＨＮＯ３∶ＨＣＬ＝１∶３）溶液浸蚀金相试样；用蔡司显微镜和飞纳台式电镜检测喷焊层显微组织、成分分布和磨痕形貌；用ＨＶ１０００显微硬度计测定喷焊层硬度梯度，试验力３００ｇ。在室温下采用薄膜轮廓仪和摩擦磨损仪检测喷焊层的摩擦磨损性能，包括摩擦因数和磨损率。对磨材料为Ａｌ２Ｏ３磨球，对磨直径为７ｍｍ，试验力为２０Ｎ，转速３００ｒ／ｍｉｎ，时间０．５ｈ。
图２不含ＭｏＳｉ２（ａ）和含１％（ｂ）、３％（ｃ）及５％（ｄ）ＭｏＳｉ２的喷焊层的显微组织Ｆｉｇ．２ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｓｐｒｙｗｅｌｄｅｄｃｏａｔｉｎｇｗｉｔｈｏｕｔＭｏＳｉ２（ａ）ａｎｄｗｉｔｈ１％（ｂ），３％（ｃ），ａｎｄ５％（ｄ）ＭｏＳｉ２
ＭｅｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｍａ’ａｎｓｈａｎ２４３００２，ＡｎｈｕｉＣｈｉｎａ）

等离子堆焊Fe基涂层结构、力学性能和耐磨性分析

等离子堆焊Fe基涂层结构、力学性能和耐磨性分析摘要：文中通过等离子堆焊制出两类不同堆焊合金的铁基涂层以及用于比较分析的钴基涂层，并详细分析了其力学性能、组织结构，同时，也进一步研究了退火处理对涂层硬度、耐磨性等的影响。

通过分析可知，在两类自行制备的Fe基堆焊层合金中，添加B堆焊合金具有更强的耐磨性、力学性能等，同时，由磨损的速度、表层形貌特征及磨损量等方面来说，它的耐磨性相比堆焊Co基涂层还要更好，所以，加B能有效促使堆焊Fe基涂层力学性能、耐磨性的提升。

关键词：等离子堆焊；Fe基涂层；力学性能；组织结构；耐磨性1、引言在机械工业制造等过程中，堆焊合金常用的主要有Fe基、Co基和Ni基合金三类。

其中，Fe基合金成本相对较低，然而其性能也最差。

由于Co资源日渐缺乏，这就要求采取相应处理措施以提升Fe基合金的耐磨性能，从而为代替Co基合金提供条件。

在力学性能上，堆焊涂层的力学性能与其碳化物分布情况存在紧密关联，并且对堆焊合金结构组成和强度性能来说，耐磨性是其最重要的评价标准之一。

基于此，文中首先通过制备试样、退火处理，并通过设备检测确定堆焊合金结构组成和碳化物分布，然后通过耐磨性测试得到其耐磨性能。

2、试样合金制备2.1 制备试样合金要求（1）等离子堆焊合金涂层在试验时，选用某商品堆焊合金，其主要成分见表1，1#是Co基堆焊合金，2#与3#是Fe基堆焊合金，其粉末的成分均匀、含氧量较低，且粉体球形状良好。

表1 堆焊合金的粉末组成成分图1 等离子堆焊工艺过程及涂层试样（2）合金试样的电弧溶炼在高纯度Ar气体保护之下，选用北京物科光电WKDHL-1型号设备对合金试样进行电弧培炼，所有试样均应多次反复溶炼，以确保试样成分均匀，使溶炼的损失不超过lwt.%。

此合金试样用在耐磨性检测中。

2.2 试样退火处理将试样封闭于真空的石英管中，控制真空度不超过1Pa，放在扩散炉内，然后于500℃、800℃温度下分别进行2、4、6、8小时的退火处理。

2011-焊接参数对Ni60合金等离子堆焊层组织结构和显微硬度的影响-葛言柳

金，具有很高的耐磨性、耐腐蚀性能［５－６］，但在服役过程中强化材料中的Ｃｏ－５９经辐射会转变为同位素Ｃｏ－５８和Ｃｏ－６０，Ｃｏ－５８和Ｃｏ－６０的放射性远远高于Ｃｏ－５９，这对检修人员的安全将造成威胁。［７］所以在核电设备表面强化中，寻求无钴合金作为强化材料，受到越来越多人的关注。镍基堆焊合金除了具有较高耐磨性和耐腐蚀性之外，还具有优越的高温性能［８］，为核电无钴堆焊表面
关键词：等离子堆焊；电流；送粉速度；显微组织；显微硬度中图分类号：ＴＧ１４６．１５；ＴＧ４５６．２文献标识码：Ａ文章编号：１００７－９２８９（２０１１）０５－００２６－０６
ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆＮｉ６０ＡｌｌｏｙＨａｒｄｆａｃｉｎｇｂｙＰｌａｓｍａＴｒａｎｓｆｅｒｒｅｄＡｒｃＷｅｌｄｉｎｇ
２８
中国表面工程
２０１１年
（Ｂ１）和长条状结构（Ｃ１）。图３（ｂ）可见在近表面区不规则分布的小花
状结构逐渐消失，γ－Ｎｉ固溶体基体上分布着３种形态不同的相，即长条状结构（Ｃ１）、块状（Ｄ１）及带孔片状（Ｅ１）。试样１第二相定量化学成分分析见表４。由于针状结构（Ａ１）和小花状结构（Ｂ１）组织较细小，所以电子探针定量点扫描结果中含有较多的基体元素Ｎｉ和Ｆｅ。

等离子堆焊镍基合金粉末的组织与性能

等离子堆焊镍基合金粉末的组织与性能徐国建;高飞;杭争翔;张国瑜;邱晓杰【摘要】In order to improve the performance of valve body in complete nuclear power equipment, the microstructure morphology and composition distribution of cladding layer were analyzed with the optical microscope(OM), scanning electronic microscope(SEM), X ray diffractometer(XRD), electronic probe microanalysis(EPMA) and energy dispersive spectrometer(EDS), the hardness of cladding layer was measured with the microhardness tester,and the wear resistance of cladding layer was analyzed with the wear tester. The results show that the cladding layer is mainly composed of hypereutectic microstructure, and the microstructure of cladding layer includes the plane crystal growth area, hypoeutectic microstructure area,eutectic microstructure area and hypereutectic microstructure area from the fusion line to the cladding surface. The metallic phases in the cladding layer are the γ-Ni, CrB, Cr2B, Cr7C3and Cr23C6phases, the primary phase consists of boride(CrB or Cr2B) and carbide(Cr7C3or Cr23C6), and the eutectic microstructure consists of Ni and Fe-rich austenitic solid solution or Ni-rich austenite solid solution. The average hardness of cladding layer surface is above 50 HV, which is about as 3 to 5 times as that of substrate. Compared with the base metal,the wear resistance of cladding layer increases by about 9 times.%为了提高核电成套设备的阀体性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析仪和能谱仪分析了堆焊层的组织形态和成分分布,利用显微硬度计测量了堆焊层的硬度,利用磨损试验机分析了堆焊层的耐磨性.结果表明,堆焊层主要由过共晶组织组成,从熔合线到堆焊表面堆焊层组织依次为平面晶生长区、亚共晶组织区、共晶组织区和过共晶组织区.堆焊层金属相由γ-Ni、CrB、Cr2B、Cr7C3和Cr23C6组成,初晶相由硼化物(CrB或Cr2B)和碳化物(Cr7C3或Cr23C6)组成,而共晶组织主要由富(Ni,Fe)奥氏体固溶体或富Ni奥氏体固溶体组成.堆焊层表面平均硬度达到50 HV以上,约为基体硬度的3~5倍,与母材相比堆焊层的耐磨性约提高了9倍.【期刊名称】《沈阳工业大学学报》【年(卷),期】2018(040)002【总页数】6页(P133-138)【关键词】等离子堆焊;过共晶组织;共晶组织;亚共晶组织;初晶相;奥氏体固溶体;硬度;耐磨性【作者】徐国建;高飞;杭争翔;张国瑜;邱晓杰【作者单位】沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;南京中科煜宸激光技术有限公司研究院,南京210038【正文语种】中文【中图分类】TG406由于具有良好的延展性、低温韧性及抗腐蚀性，SUS316LN不锈钢广泛应用于核电成套设备中，但SUS316LN不锈钢的耐磨性较差[1-3].为了进一步提高SUS316LN不锈钢的耐磨性和抗氧化性，采用等离子堆焊方法在其表面制备了Ni 基合金强化层，研究了SUS316LN等离子堆焊Ni基合金粉末的最佳工艺参数，在最佳工艺参数条件下分析了堆焊层的成形特点、冶金缺陷特性、组织形态及性能特征.1 试验1.1 试验材料试验材料为SUS316LN不锈钢与WELPC-6镍基合金粉末.SUS316LN不锈钢的化学成分为w(C)≤0.03%，w(Si)≤1%，w(Mn)≤2%，w(Ni)=12%～15%，w(Cr)=16%～18%，w(Mo)=2%～3%，w(N)=0.12%～0.22%，余量为Fe.WELPC-6镍基合金粉末的化学成分为w(C)=0.73%，w(Si)=4.28%，w(Cr)=14.56%，w(Co)=0.09%，w(B)=3.37%，w(Fe)=3.8%，余量为Ni.1.2 试验装置等离子堆焊枪体原理如图1所示.图1 等离子堆焊枪体原理Fig.1 Principle of plasma cladding gun body枪体主要由钨电极、内喷嘴、外喷嘴与保护气喷嘴等组成.等离子堆焊的最佳规范参数是堆焊电流为56～68 A，电弧电压为26 V，旋转工作台旋转速度为0.35r/min，送粉速度为1.5～4.5 g/min，送粉气体流量为4 L/min，等离子气体流量为0.8 L/min，保护气体流量为15 L/min，钨电极直径为3.2 mm，预热温度为643～698 K.采用大越式磨损试验机进行堆焊层耐磨性试验，磨损试验机的工作原理如图2所示.图2中B为摩损轮半径，v为摩损轮转速.摩擦轮材质为AISI D2钢，其硬度为58 HRC，磨损过程中施加载荷为185.22 N，磨损距离为400 m，磨损速度为0.308 m/s.由耐磨性试验结果可以获得堆焊层的摩擦系数，其计算表达式[4]为u=M/rP(1)式中：M为摩擦力矩；r为摩擦轮半径；P为施加载荷.图2 磨损试验装置示意图Fig.2 Schematic wear test device2 结果与分析2.1 堆焊层的断口形貌图3为堆焊层的裂纹形态及断口形貌.如图3a所示，当在未预热的条件下进行堆焊时，堆焊层会形成大量裂纹，裂纹开裂方向几乎与熔合线垂直，且裂纹终止于熔合线，而不向热影响区扩展.如要消除堆焊层裂纹，需对零部件进行643 K以上的预热处理.如图3b、c所示，在堆焊层的裂纹断口处可以观察到山峰状形貌及解理台阶，且部分断口呈现准解理断口特征.堆焊层裂纹断口表面的EDS分析结果如图4所示.由图4可知，堆焊层裂纹断口表面存在Cr元素富集区域，初步推断这些富Cr物质由碳化物或硼化物组成[5-7]，这些富Cr物质的存在为准解理断裂提供了必要条件.2.2 堆焊层的显微组织等离子堆焊层的XRD图谱如图5所示.由图5可知，堆焊层金属相由γ-Ni、CrB、Cr2B、Cr7C3和Cr23C6组成.图3 堆焊层的裂纹形态及断口形貌Fig.3 Morphologies of cracks and fracture surface of cladding layer图4 堆焊层裂纹断口表面的EDS分析结果Fig.4 EDS analysis results on fracturesurface of cladding layer在最佳堆焊规范条件下等离子堆焊层的显微组织如图6所示.由图6可见，堆焊层内部无缺陷产生.通过分析堆焊层的金相组织可知，从熔合线到堆焊表面堆焊层组织依次为平面晶生长区(图6中平面晶生长区过小，故未能标注)、亚共晶组织区、共晶组织区和过共晶组织区.过共晶组织中的初晶相形态呈现长条状(见图6a)、星状(见图6b)、针状(见图6c)和块状(见图6d).共晶组织的形态呈现菊花状(见图6e)和普通形态(见图6f).此外，初晶相最大尺寸约为20 μm[8].图5 堆焊层的XRD图谱Fig.5 XRD spectrum of cladding layer图6 等离子堆焊层的显微组织Fig.6 Microstructures of plasma cladding layer 等离子堆焊层组织的EPMA分析结果如图7所示.图7 堆焊层组织的EPMA分析结果Fig.7 Results of EPMA analysis for microstructuresof cladding layer由图7a可见，长条状初晶相中Cr、B含量较多，Ni、Fe含量较少，C含量基本保持不变，因此，初步判定该长条状初晶相为CrB(或Cr2B)相.由图7b可见，菊花状共晶组织的深色部分中Cr、B含量较多，浅色部分中Ni、Fe含量较多，C含量基本保持不变，因此，初步确定该共晶组织由γ-(Ni，Fe)+Cr2B(或CrB)组成.由图7c、d可见，针状及块状初晶相中Cr、C含量较多，Ni、Fe含量较少，B含量基本保持不变，因此，初步确定该初晶相为Cr7C3(或Cr23C6)相.堆焊层普通形态共晶组织的EDS分析结果如图8所示.由图8可见，堆焊层共晶组织的浅色部分中Cr、Fe含量较多，深色部分中Ni含量较高.因此，初步确定该共晶组织由γ-Ni+(Cr，Fe)23C6(或(Cr，Fe)7C3)组成[5].图8 堆焊层共晶组织的EDS分析结果Fig.8 EDS analysis results for eutectic microstructurein cladding layer2.3 堆焊层的显微硬度由母材到堆焊层表面的硬度分布如图9所示.由图9可知，堆焊层平均维氏硬度超过50 HV，母材维氏硬度约为150～200 HV，与母材相比堆焊层硬度提高了3～5倍.CrB(或Cr2B)、Cr7C3(或Cr23C6)等硬质相的存在，导致堆焊层的硬度存在峰值，这是因为这些硬质相能够起到耐磨骨架作用，因而可以显著提高堆焊层的耐磨性[8].图9 堆焊层硬度分布Fig.9 Hardness distribution for cladding layer2.4 堆焊层的磨损性能等离子堆焊层的磨损试验结果及磨损表面状态如图10所示.由图10a可知，堆焊层的摩擦系数约为0.51～0.58，母材SUS316LN不锈钢的摩擦系数约为0.62～0.69.由图10b可知，等离子堆焊层的磨损失重约为380 mg，母材SUS316LN不锈钢的磨损失重约为3 426 mg，与母材相比堆焊层的耐磨性提高了约9倍.由图10c可以观察到，堆焊层磨损表面存在碳化物或硼化物相，这些硬质相在磨损过程中起到了耐磨骨架作用，因而大幅度地提高了堆焊层的耐磨性[9-10].3 结论通过对等离子堆焊层的制备工艺、组织及性能进行研究，获得了如下结论：1) 从熔合线到堆焊表面堆焊层组织依次由平面晶生长区、亚共晶组织区、共晶组织区和过共晶组织区组成，堆焊层金属相由γ-Ni、CrB、Cr2B、Cr7C3和Cr23C6组成.2) 堆焊层过共晶组织中的初晶相由硼化物(CrB或Cr2B)和碳化物(Cr7C3或Cr23C6)组成，且堆焊层初晶相最大尺寸约为20 μm，而共晶组织主要由富(Ni，Fe)奥氏体固溶体或富Ni奥氏体固溶体组成.图10 堆焊层磨损试验结果及磨损表面状态Fig.10 Wear test results and wear surfacestate for cladding layer3) 堆焊层中形成了碳化物和硼化物等硬质相，这些硬质相具有较高的硬度，且弥散分布于基体中，使得堆焊层的平均硬度达到50 HV以上，约为母材硬度的3～5倍.4) 堆焊层的摩擦系数约为0.51～0.58，母材SUS316LN不锈钢的摩擦系数约为0.62～0.69，与母材相比堆焊层的耐磨性提高了约9倍.参考文献(References)：【相关文献】[1] 刘珊珊.Ni基合金堆焊性能的研究 [D].沈阳：沈阳工业大学，2015.(LIU Shan-shan.Research on Ni-base alloy welding performance [D].Shenyang：Shenyang University of Technology，2015.)[2] 杨晓雅，何岸，张海龙，等.核电用 316LN 奥氏体不锈钢延性断裂阈值研究 [J].热加工工艺，2015，44(21)：94-97.(YANG Xiao-ya，HE An，ZHANG Hai-long，et al.Study on ductile fracture threshold of 316LN austenitic stainless steel for nuclear power [J].Hot Working Technology，2015，44(21)：94-97.)[3] 赵彦华，孙杰，李剑峰.KMN 钢激光熔覆 FeCr 合金修复层组织性能及耐磨、耐蚀性研究 [J].机械工程学报，2015，51(8)：37-43.(ZHAO Yan-hua，SUN Jie，LI Jian-feng.Research on microstructure properties and wear and corrosion resistance of FeCr repaired coating on KMN steel by laser cladding[J].Journal of Mechanical Engineering，2015，51(8)：37-43.)[4] 邓德伟，耿延朝，田鑫，等.等离子堆焊铌元素增强镍基合金堆焊层的组织与性能 [J].材料热处理学报，2014，35(2)：202-206.(DENG De-wei，GENG Yan-chao，TIAN Xin，et al.Microstructure and performance of nickel-based alloy with niobium coating through plasma surfacing [J].Journal of Materials and Heat Treatment，2014，35(2)：202-206.)[5] 罗思海，何卫锋，周留成，等.激光冲击对K403镍基合金高温疲劳性能和断口形貌的影响 [J].中国激光，2014，41(9)：1-5.(LUO Si-hai，HE Wei-feng，ZHOU Liu-cheng，et al.Effect of laser shock processing on high temperature fatigue properties and fracture morphologies of K403 nickel-basedalloy [J].Chinese Journal of Lasers，2014，41(9)：1-5.)[6] 薄春雨，杨玉亭，丑树国，等.690镍基合金结晶裂纹形成机理分析 [J].焊接学报，2007，28(10)：69-72.(BO Chun-yu，YANG Yu-ting，CHOU Shu-guo，et al.Solidification cracking mechanism of 690 nickel-based alloy surfacing metal [J].Journal of the China Welding Institution，2007，28(10)：69-72.)[7] 徐国建，殷德洋，杭争翔.激光熔覆钴基合金与碳化钒的功能梯度层 [J].激光与光电子学进展，2012，49(6)：1-6.(XU Guo-jian，YIN De-yang，HANG Zheng-xiang.Functionally gradient material coatingof Co-based alloy and VC using laser caldding [J].Advances in Laser and Optoelectronics，2012，49(6)：1-6.)[8] 徐国建，李春光，杭争翔，等.CO2激光熔覆镍基合金粉末的组织与性能[J].沈阳工业大学学报，2016，38(4)：384-390.(XU Guo-jian，LI Chun-guang，HANG Zheng-xiang，et al.Microstructure and performance of Ni-based alloy powder prepared with CO2 laser cladding [J].Journal of Shenyang University of Technology，2016，38(4)：384-390.)[9] 李闪，胡建军，陈国清，等.镍基合金等离子堆焊层的显微组织及摩擦磨损性能 [J].机械工程材料，2013，37(6)：72-77.(LI Shan，HU Jian-jun，CHEN Guo-qing，et al.Microstructure and friction and wear properties of plasma surfacing layer of Ni-based alloy [J].Mechanical Engineering Materials，2013，37(6)：72-77.)[10]刘胜林，孙冬柏，樊自拴，等.等离子熔覆镍基合金的组织及其冲蚀磨损性能 [J].北京科技大学学报，2007，29(10)：999-1004.(LIU Sheng-lin，SUN Dong-bai，FAN Zi-shuan，et al.Microstructure and erosive wear properties of Ni-based alloy coating produced by plasma cladding [J].Journal of Beijing University of Science and Technology，2007，29(10)：999-1004.)。

等离子堆焊技术

等离子堆焊技术的原理与应用摘要：等离子弧堆焊是利用等离子弧作为热源将填加金属熔化，使之与基体金属作为实现冶金结合的一种堆焊方法。

等离子堆焊技术具有节能、高效和质量稳定等特点，使其成为重要的绿色制造及再制造技术之一[1]。

随着国内制造业的迅速发展，焊接技术尤其是等离子堆焊技术也得到较快的发展。

本文介绍了等离子堆焊技术的原理、应用以及发展前景。

关键词：等离子堆焊技术原理设备与材料工艺及应用引言：等离子堆焊于20世纪60年代开始投入工业应用。

它是利用焊炬的钨极作为电流的负极和基体作为电流的正极之间产生的等离子体作为热量，并将热量转移至被焊接的工件表面，并向该热能区域送入焊接粉末，使其熔化后沉积在被焊接工件表面，从而实现零件表面的强化与硬化的堆焊工艺。

该堆焊技术具有生产率高，成型美观以及堆焊过程易于实现机械化及自动化等优点。

与钨极氩弧焊相比，等离子堆焊具有熔深可控性强、熔敷速度大、生产率较高，堆焊后基体材料与堆焊材料之间的界面呈冶金结合状态，其结合强度高，热输入量低，稀释率小。

更为重要的是，由于钨极承载电流的能力较差，因此在氩弧焊中较大的电流会引起钨极熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池，造成污染，而等离子堆焊中钨极需要承受电流较小[2-3]；与手工电弧焊相比，虽然在应用灵活性、方便性上稍逊一筹，但在生产效率上枪体现出明显的优势，且手工电弧焊劳动强度较大、影响焊工健康，产品质量受焊工水平和焊条质量影响较大；与埋弧焊相比，在焊接位置上的灵活性比较大。

另外等离子弧本身具有弧心热量集中、电弧稳定、稀释率低等优点。

随着自控技术的发展，越来越多的堆焊设备中引入了PLC控制，从而实现对弧压、电流、送粉量、摆动幅度他摆动频率等堆焊重要参数的精确控制，另外在堆焊系统中引入数控系统，可以控制焊枪行走速度和工件运动，通过调节相关的堆焊参数，可以对堆焊层的厚度、宽度、硬度在一定范围内自由调整[4]；与其他堆焊技术相比，等离子堆焊过程中基体材料与堆焊材料的互熔较少，堆焊材料特性变化小；另外采用粉末作为堆焊材料可提高合金设计的自由度，使堆焊难熔材料成为可能，从而大幅度提高工件的耐磨、耐高温、耐腐蚀性[5]。

等离子弧堆焊综述

材料表面工程结课论文——等离子弧堆焊学院（系）：专业：学生姓名：学号：教学老师：完成日期：目录摘要- 1 -一、堆焊简介........................................................................................................... - 1 -1.1堆焊定义 ................................................................................................. - 1 -1.2堆焊材料 ................................................................................................. - 1 -1.2.1 铁基堆焊合金 ........................................................................... - 1 -1.2.2 钴基堆焊合金 ........................................................................... - 2 -1.2.3 镍基堆焊合金 ........................................................................... - 2 -1.2.4 铜基堆焊合金 ........................................................................... - 2 -1.2.5 复合堆焊合金 ........................................................................... - 2 -1.3堆焊的常用方法 ..................................................................................... - 3 -1.3.1 手工电弧堆焊 ........................................................................... - 3 -1.3.2 氧—乙炔火焰堆焊 ................................................................... - 3 -1.3.3埋弧堆焊 ...................................................................................... - 4 -1.3.4钨极氩弧堆焊 .............................................................................. - 4 -1.3.5等离子弧堆焊 .............................................................................. - 5 -二、等离子弧堆焊简介........................................................................................... - 5 -2.1等离子弧的产生及特点 ......................................................................... - 5 -2.2等离子弧堆焊的原理及特点 ................................................................. - 6 -2.2.1 等离子弧堆焊的原理 ............................................................... - 6 -2.2.2 等离子弧堆焊的特点 ............................................................... - 7 -2.3等离子弧堆焊的分类 ............................................................................. - 8 -2.4粉末等离子弧堆焊 ................................................................................. - 8 -2.4.1 自熔性合金粉末 ....................................................................... - 8 -2.4.2 复合合金粉末 ........................................................................... - 9 -2.5等离子弧堆焊的应用 ............................................................................. - 9 -2.5.1 修复机械零件 ........................................................................... - 9 -2.5.2制造双金属零件 .......................................................................... - 9 -三、等离子弧堆焊的发展趋势............................................................................. - 10 -参考文献................................................................................................................. - 11 -摘要等离子弧堆焊工艺是表面涂覆技术的一个分支，是焊接工艺方法在表面工程领域中的重要应用。

等离子弧熔覆Fe-C-B-V系耐磨堆焊层的组织及性能研究

等离子弧熔覆Fe-C-B-V系耐磨堆焊层的组织及性能研究
刘畅;饶嘉威;蒋凤琦;沈毅锋;吴磊;浦娟
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】以硼铁、高碳铬铁、钒铁为原料,采用等离子弧熔覆技术在Q345钢表面堆焊Fe-C-B-V系铁基合金。

使用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等研究
了堆焊层的显微组织;分别使用维氏硬度计和冲击试验机测量堆焊层的显微硬度和
冲击韧性。

结果表明,堆焊层显微组织主要由马氏体、网格状Fe_(3)(C,B)和
Fe_(2)B、弥散分布的碳化物及硼化物等(如VB_(2)、VC、Cr_(2)B)硬质相构成;堆
焊层的平均硬度高达904.58 HV10、冲击功为68.5 J。

堆焊过程中形成的硼化物、碳化物作为硬质相提高了堆焊层的硬度和耐磨性,形成的碳化钒使组织从鱼骨状变
成网格状,细化了晶粒,提高了堆焊层的冲击韧性。

【总页数】4页(P145-148)
【作者】刘畅;饶嘉威;蒋凤琦;沈毅锋;吴磊;浦娟
【作者单位】江苏科技大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG455
【相关文献】
1.铌含量对铁-铬-碳系合金碳弧堆焊层组织和耐磨性能的影响
2.等离子弧熔覆Fe-Cr-Ti-C合金堆焊层的性能分析
3.磁场作用下镍基等离子弧堆焊层的组织及耐磨性
能4.金属基陶瓷复合等离子弧堆焊层组织与耐磨性能5.等离子弧堆焊WC增强镍基堆焊层的组织及耐磨性研究
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低温对TC4脉冲激光焊接接头组织和性能的影响

低温对TC4脉冲激光焊接接头组织和性能的影响高晓龙;李海军;刘晶;毕宗岳;李远征【摘要】To study the influence of low temperature on the microstructure and mechanical properties of pulsed Nd∶YAG laser welded TC4 alloy sheets,the tensile tests at the temperatures ranging from-120℃ to 25℃ were carried out,and the specimens after tensile fracture were examined by scanning electron microscopy.Experimental results show that the microstructure of pulsed laser welded TC4 joint varies little under the low temperature.With the decrease of temperature,the tensile strength and ductility of pulsed laser welded TC4 joint increases anddecreases,respectively.The mode of failure for pulsed laser welded TC4 joints is ductile with microvoid coalescence under low temperature conditions.In addition,the slip bands are observed in the α phase of base metal for pulsed laser welded TC4 joints during low temperature tensile process,indicating that the deformation mechanism is still the dislocation slip.%在-120～25℃温度范围内对TC4钛合金薄板脉冲激光焊接接头进行了拉伸试验,并对拉伸断裂后的显微组织进行了观察,研究了低温对TC4钛合金脉冲激光焊接接头组织和力学性能的影响.试验结果表明:随着温度的降低,TC4钛合金脉冲激光焊接接头的显微组织并未出现明显变化,拉伸强度升高而延伸率下降,呈延性断裂模式.在低温拉伸过程中,TC4钛合金脉冲激光焊接接头母材区域的α相中有滑移带形成,预示变形机制仍然是位错滑移机制.【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2017(035)005【总页数】5页(P836-840)【关键词】TC4钛合金;脉冲激光焊接;低温;组织和力学性能【作者】高晓龙;李海军;刘晶;毕宗岳;李远征【作者单位】宝鸡文理学院机械工程学院,陕西宝鸡721016;天津百恩威新材料科技有限公司,天津301800;宝鸡文理学院机械工程学院,陕西宝鸡721016;宝鸡石油钢管有限责任公司,陕西宝鸡721008;宝鸡石油钢管有限责任公司,陕西宝鸡721008【正文语种】中文【中图分类】TG456.7TC4钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好及综合力学性能高等特点，被广泛应用于航空、航天、石油化工、核电等领域，是目前应用最广泛的钛合金材料[1-2]。

不同处理工艺对铜钴铬硅合金组织和性能的影响

不同处理工艺对铜钴铬硅合金组织和性能的影响
宋练鹏;尹志民;李娜娜
【期刊名称】《稀有金属材料与工程》
【年(卷),期】2006(35)10
【摘要】研究了固溶-时效处理工艺和固溶—预冷变形—时效处理工艺对Cu-Co-Cr-Si合金力学性能、电学性能及其显微组织结构的影响。

结果表明,最佳形变热处理工艺为980℃固溶1h,冰盐水淬火,40%预冷变形之后480℃时效4h。

合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度和相对电导率分别达到
634MPa,575MPa,8.9%,1700MPa(HB)和43.2%IACS。

这种合金有显著的时效强化特性,强化相为Cr粒子、Cr3Co5Si2相和Co2Si相。

合金的高强度来源于固溶强化、亚结构强化和第二相析出强化。

【总页数】5页(P1539-1543)
【关键词】Cu-Co-Cr-Si合金;热处理;显微组织;力学性能:电导率
【作者】宋练鹏;尹志民;李娜娜
【作者单位】中南大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.11
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