高鉻自保護(hù)明弧堆焊無渣耐磨藥芯焊絲的研究.pdf

1、金屬粉型藥芯焊絲自保護(hù)明弧堆焊無渣合金方法具有可連續(xù)作業(yè)而無需清渣、熔敷效率高、節(jié)能省材等優(yōu)點,所制備堆焊合金硬度高、耐磨性好,已應(yīng)用于水泥輸送管、磨煤輥等零件表面耐磨層。目前,由于金屬粉型自保護(hù)無渣藥芯焊絲的研制難度遠(yuǎn)大于渣和氣保護(hù)藥芯焊絲,致使市售自保護(hù)明弧藥芯焊絲多從國外進(jìn)口或者由外商獨(dú)資企業(yè)生產(chǎn),價格高昂,且性能仍難以令人滿意,如抗裂性、飛濺等。針對上述問題,經(jīng)過大量試驗,研究了一種Fe-Cr-C-B-Si系金屬粉型自保護(hù)明弧堆

2、焊無渣藥芯焊絲,該焊絲具備電弧穩(wěn)定性好、飛濺小和焊后表面殘渣極少,接近無渣的優(yōu)點,滿足實用要求。
　　首先,針對藥芯焊絲工藝性能要求,考察了SiC、Fe-Si、B4C、Fe-B和石墨等藥芯組份對其自保護(hù)性能的影響,并用XRD分析表面殘渣組成。試驗結(jié)果顯示,合金表面微量殘渣主要由Al2O3和FeBO3組成,上述組份均顯著影響其自保護(hù)性能,但其作用有所區(qū)別,如由含碳組份如石墨、B4C等氧化和分解氧化產(chǎn)生的氣體起到對熔融金屬的主導(dǎo)保護(hù)作

3、用,含硅和含硼組份提供Si、B原子則形成數(shù)量較多的易熔共晶而改善焊縫成形,也起到自脫氧作用。藥芯焊絲中適量的含硼、含硅和含碳組份配置可以獲得無渣堆焊合金,其中加入形式不同,高溫下供給原子的活性不同而影響其表面殘渣量。
　　其次,借助光學(xué)顯微鏡(OM)、X-射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)及其附屬電子能譜儀(EDS)等手段,研究了 SiC、Fe-Si、B4C、Fe-B和石墨等組份對自保護(hù)明弧堆焊合金顯微組織和性能。試驗結(jié)果表

4、明,隨著含碳和含硼組份增加,其組織呈現(xiàn)出亞共晶→共晶→過共晶轉(zhuǎn)變,但加入形式不同,其組織形態(tài)各異,其中SiC和B4C可以使組織顯著細(xì)化,而Si則可使碳原子的聚集傾向增加,因而加入適量可使包括耐磨相如M23C6相等數(shù)量增加,但Si過量則石墨化傾向增加,阻礙碳化物的形成,致使堆焊合金韌性和耐磨性下降。此外,試驗結(jié)果還顯示,其M23C6相是由先形成富鉻的中間過渡相M6C轉(zhuǎn)變而來,其中Mn可以促使其過渡轉(zhuǎn)變。
　　最后,采用濕砂橡膠磨損試