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(jī)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(duì)運(yùn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生磨損。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，機(jī)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(jī)械裝備往往因磨損而報(bào)廢。堆焊因工藝簡(jiǎn)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(jī)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(shí)傳統(tǒng)的手工堆焊工藝生產(chǎn)效率也較低。本文針對(duì)上述問題，設(shè)計(jì)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(jì)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(diǎn)較高不易熔敷的問題。采用油壓式焊條壓涂機(jī)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(jī)的磨損工況，設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)手段研究了Cr．Mo-v合金粉塊堆焊金屬的組織與性能。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行了Cr-Mo．v夾芯合金粉塊應(yīng)用于裝載機(jī)工作裝置的工程試驗(yàn)，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(fèi)能源、污染環(huán)境。這些廢鋼所具備的潔凈特點(diǎn)符合焊接材料用原料標(biāo)準(zhǔn)，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(jì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(dāng)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(jī)河砂斗的耐磨部件，在山東大汶河采沙場(chǎng)進(jìn)行了裝機(jī)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，裝載機(jī)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?mèng)癷ngweldingis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