兩種新型耐磨堆焊材料及其堆焊金屬組織性能研究

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1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文兩種新型耐磨堆焊材料及其堆焊金屬組織性能研究摘要機械零件大多數(shù)是用金屬材料制造的，由于零件之間或零件與物料之間的相對運動，會發(fā)生磨損。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，機械零件經(jīng)常處于異常復(fù)雜和苛刻的條件下工作，大量的機械裝備往往因磨損而報廢。堆焊因工藝簡單、設(shè)備投資少、操作靈活、適應(yīng)面廣而被廣泛應(yīng)用于在鋼板表面制備耐磨合金層，提高機械零件的壽命。焊條、藥芯焊絲均為傳統(tǒng)的堆焊材料，一般采用合金粉末生產(chǎn)。合金粉末生產(chǎn)工藝復(fù)雜，使得堆焊材料的成本大幅度提高。同時傳統(tǒng)的手工堆焊工藝生產(chǎn)效率也較低。本文針對上述問題，設(shè)計了夾芯合金粉塊、堆焊合金顆粒兩種新型耐磨堆焊材料。夾芯合金粉塊解決了手

2、工堆焊效率低的問題，堆焊合金顆粒則以鋼鐵企業(yè)的自產(chǎn)廢鋼為主要原料，降低了生產(chǎn)成本。夾芯合金粉塊由內(nèi)部的焊芯和外部的藥皮兩部分組成，其橫截面設(shè)計為三角形、半圓形、梯形等特定幾何形狀之一，很好地解決了合金粉塊中合金元素較多、熔點較高不易熔敷的問題。采用油壓式焊條壓涂機壓制，在合金粉塊中添加H08A焊芯，保證了壓涂的工藝性能。夾芯合金粉塊可以采用電弧熔敷。本文根據(jù)裝載機的磨損工況，設(shè)計了Cr-Mo．V系夾芯合金粉塊，通過SEM、x射線衍射和電子探針等實驗手段研究了Cr．Mo-v合金粉塊堆焊金屬的組織與性能。實驗結(jié)果表明：Cr．Mo．V堆焊金屬的組織以馬氏體為主，Cr、Mo等合金元素主要以固溶體

3、的形式存在于基體中。通過磨料磨損實驗研究了Cr．Mo．V堆焊金屬中CrJ，C比、Mo含量變化、堆焊金屬的硬度與耐磨性的關(guān)系?；谘芯拷Y(jié)果，進行了Cr-Mo．v夾芯合金粉塊應(yīng)用于裝載機工作裝置的工程試驗，結(jié)果表明耐磨性良好。隨著鋼鐵冶金行業(yè)裝備水平的提高，高潔凈鋼材的產(chǎn)量逐年提高。在鋼板生產(chǎn)過程中，由于定尺的需要大約產(chǎn)生鋼產(chǎn)量4‰5％的板頭、板邊，目前鋼鐵企業(yè)多作為廢鋼回爐重新煉鋼，使得這些廢鋼重走煉鋼、軋鋼工藝流程，浪費能源、污染環(huán)境。這些廢鋼所具備的潔凈特點符合焊接材料用原料標準，并且其中所含有合金元素也可以為焊接冶金有效利用。本文以鋼鐵企業(yè)的自產(chǎn)廢鋼為原料，采用中頻感應(yīng)爐將廢鋼熔化成

4、鋼水，并根據(jù)堆焊材料的使用工況添加適量合金元VⅡ山東大學(xué)碩士學(xué)位論文素，采用離心霧化技術(shù)將鋼水制成堆焊用的合金顆粒，合金顆粒為直徑0．1mm～5姍的球形或橢球形。合金顆粒采用電弧熔敷于鋼板表面，可獲得具有耐磨合金層的復(fù)合鋼板。本文設(shè)計了系列Fe．Cr-C系高鉻鑄鐵耐磨堆焊合金顆粒，通過SEM、X射線衍射等實驗手段研究了亞共晶、共晶及過共晶Fe．Cr-C系合金顆粒堆焊金屬的組織性能。通過磨料磨損實驗研究了Fe．Cr-C合金顆粒堆焊金屬的耐磨性能，分析了堆焊金屬的碳當量、硬度與耐磨性的關(guān)系，以及過共晶高鉻鑄鐵堆焊金屬中碳化物數(shù)量與耐磨性的關(guān)系。用Fe．Cr_C合金顆粒堆焊的耐磨復(fù)合鋼板制作裝

5、載機河砂斗的耐磨部件，在山東大汶河采沙場進行了裝機實驗。結(jié)果表明，裝載機河砂斗的耐磨性大大提高。關(guān)鍵詞：夾芯合金粉塊，廢鋼，合金顆粒，堆焊，組織性能VHI山東大學(xué)碩士學(xué)位論文TwonoVelweaI．_resistantsurfaceweldingmaterialsandthestI?uctuI．epropertyofdepositedmetalABSTRACTMaclline巧accesso巧ismostlymadeofmetalmat耐a1．Duet0merclativem甜0nbetweenmaclline巧parts0rbetweenmaclline巧parts鋤dsubjeCt

6、materiaJs，nleabraSion州1ltal(eplaCe．WitlltheprocessofⅡ10demindustlXwotkiIlgconditionofm幽e巧accesso巧issoe賦mDr蜥1ydem鋤dillgthatlotsofIm出ne巧accesso巧arediscardedbecauscof姚ion．AsitissiIIlpleintecllIliqueandeconoIlliciIlequipme蠅舭ingweldingis謝dely邯edinpr印a瑚Ltionofwe孫resistantalloylaye娼onsteelsub咖：tet0impro

7、vetllelifesp鋤ofmaclline巧accesso夠TheconVe玎tionalsu矗犯eweldiIlgma：terials，such勰elec協(xié))de鋤dnux．C0redwire，arecommonlymade舶malloypowder．HoweVer，meproductiontecllnolo影ofalloypo、vderiscoInplex，W11ichincreaSescostof鯽rfkeweldingi