多元合金強化型高鉻鑄鐵自保護(hù)耐磨堆焊藥芯焊絲研制

研究了一種新型高鉻鑄鐵堆焊藥芯焊絲,分析了焊絲的脫渣性、抗裂性、耐磨性、硬度和金相組織。實驗結(jié)果表明,該焊絲采用普通埋弧焊機,不需加入任何保護(hù)氣體和焊劑能順利進(jìn)行堆焊,簡化了操作過程,綜合成本低;脫渣性好、熔敷速度快;不預(yù)熱時連續(xù)堆焊也不出現(xiàn)裂紋,抗裂性良好;單道單層堆焊后室溫硬度為48hrc左右,切削加工性能好;耐磨性為某硬度基本相同的高鉻鑄鐵藥芯焊絲耐磨性的1.27倍。

采用自動埋弧堆焊對高鉻鑄鐵埋弧藥芯焊絲堆焊合金的組織及耐磨性進(jìn)行試驗,研究cr/c對堆焊層的組織和耐磨性的影響。研究發(fā)現(xiàn),cr/c增加,初生碳化物形狀越來越規(guī)則,初生碳化物的桿狀纖維增長,增加堆焊層的韌性。初生碳化物微區(qū)cr含量增加,增加初生碳化物顯微硬度。cr/c與初生碳化物面積分?jǐn)?shù)對耐磨性的影響比較明顯,其中初生碳化物面積分?jǐn)?shù)與耐磨性呈線性關(guān)系。高鉻鑄鐵堆焊層的耐磨性受到基體組織影響較大,由奧氏體及其分解產(chǎn)物構(gòu)成的混合基體的堆焊層耐磨性最大。文中所研究的41#、43#、45#焊絲其堆焊層的耐磨性非常好,相對q235鋼的耐磨性分別為β41=27.1716、β43=18.6305和β45=19.7949。文中進(jìn)一步探討了耐磨堆焊層磨損過程中的孔洞效應(yīng)及裂紋擴張效應(yīng)。

專利申請?zhí)枺?00810030607 專利申請日：2008．02．04 專利公開號：101224527

研制了一種新型耐磨堆焊金屬粉芯藥芯焊絲,訪焊絲既有高硬度高耐磨性同時又有良好抗裂性。通過試驗分析了焊絲的耐磨性、硬度和抗裂性等。本焊絲大大提高了堆焊質(zhì)量。

該產(chǎn)品是在我公司曾獲1993中國新科技成果專利產(chǎn)品博覽會金獎的“耐磨焊條王”基礎(chǔ)上研制成功的,產(chǎn)品經(jīng)冶金行業(yè)權(quán)威機構(gòu)——冶金部鋼鐵研究總院的檢測

研制了一種高硬度氣保護(hù)堆焊藥芯焊絲。對含鎢量分別為3.26%,4.13%,6.15%,8.26%的堆焊層性能進(jìn)行了研究。利用顯微照相儀觀察堆焊層的金相組織,對堆焊層進(jìn)行了點掃描及濕磨粒磨損試驗。研究結(jié)果表明,堆焊層的組織為馬氏體和殘余奧氏體,碳化物呈球狀,彌散分布于基體內(nèi),為堆焊層不均勻結(jié)晶的結(jié)果。堆焊層中含鎢量為6.15%時,熱處理后的平均洛氏硬度值為59hrc,磨損失重量為0.097g。含鎢量繼續(xù)增加時,硬度值略有下降,耐磨粒磨損性能略有提高。

地鐵是解決大城市中心區(qū)域交通擁堵最有效的交通方式,而盾構(gòu)刀頭是地鐵盾構(gòu)施工過程中關(guān)鍵的消耗性部件,盾構(gòu)刀頭的使用壽命不僅影響地鐵

在地鐵盾構(gòu)施工中,刀具磨損嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了施工工期和成本。通過選擇合適的堆焊材料,改善了刀頭表面性能,有效延長了其使用壽命。

自保護(hù)焊藥芯焊絲焊接技術(shù),焊接工藝是為提高管線工程建設(shè)質(zhì)量的一種焊接材料,它在管線建設(shè)中的應(yīng)用將會越來廣泛。通過在管線建設(shè)中采用自保焊藥芯焊絲焊接工藝的應(yīng)用,對提高焊接生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量獲得了較好效果

簡介立式磨磨輥專用焊絲md601、md611的性能特點,著重介紹其在磨輥、磨盤上的應(yīng)用。

北京地區(qū)地層中含有大量的砂礫和卵石,地鐵盾構(gòu)施工時盾構(gòu)機刀具受到高應(yīng)力下的磨粒磨損和沖擊作用,損耗嚴(yán)重。進(jìn)口刀具僅能掘進(jìn)250m左右,這不僅增加了地鐵施工成本,影響了施工進(jìn)程,還增加了因刀具更換次數(shù)過多而帶來的塌方隱患。文中從刀具的堆焊修復(fù)著手開展了盾構(gòu)機刀具國產(chǎn)化研究,開發(fā)了dg7堆焊藥芯焊絲。dg7所制堆焊層硬度在51hrc以上,堆焊時無需對刀體進(jìn)行預(yù)熱和焊后熱處理,堆焊層無裂紋。通過沖擊試驗和磨粒磨損試驗,考察了堆焊層的硬度、組織及其磨粒磨損性能。試驗結(jié)果表明,堆焊層具有優(yōu)異的耐磨耐沖擊性能。通過合理的堆焊層設(shè)計,研制的盾構(gòu)機刀具達(dá)到掘進(jìn)780余米的使用壽命。

介紹了c級鋼自動焊藥芯焊絲的研制情況。結(jié)果表明，此焊絲的焊接工藝性能良好，強度及韌性均滿足技術(shù)要求，解決了我國c級鋼無專用自動焊焊絲的問題。

研制了一種碳氮合金化自保護(hù)硬面藥芯焊絲,探討了碳氮合金化硬面藥芯焊絲堆焊層金屬中的碳氮化物質(zhì)點作用,對碳氮合金化堆焊層金屬及450~650℃不同熱處理溫度下的硬度、金屬顯微組織和微區(qū)化學(xué)成分以及耐磨損性能進(jìn)行了分析.結(jié)果表明:碳氮合金化自保護(hù)硬面藥芯焊絲堆焊層金屬中的第二相質(zhì)點為cr,ti,v和nb的碳氮化合物的復(fù)合物,這些化合物對堆焊層硬面金屬起到析出強化的作用;彌散均勻分布的細(xì)小碳氮化物質(zhì)點可使碳氮合金化硬面金屬具有良好的耐磨粒磨損性能.

金屬粉芯藥芯焊絲是近年來國際發(fā)展的新趨勢,是藥芯焊絲研究和開發(fā)的重點之一。該文作者研制了一種應(yīng)用于密煉機耐磨堆焊的金屬粉芯藥芯焊絲,并試驗分析了焊絲的脫渣性、抗裂性、耐磨性、硬度、抗高溫氧化性能和金相組織。結(jié)果表明,該焊絲具有較高的硬度(>hrc55),其耐磨性為45#調(diào)質(zhì)鋼的12倍;同時該焊絲不預(yù)熱時連續(xù)堆焊也不出現(xiàn)裂紋,抗裂性良好。該焊絲的脫渣性好、熔敷速度快,大大提高了密煉機制造中的堆焊質(zhì)量,而且藥芯采用價格比較低廉的金屬粉末,成本低。

通過對cr13系列馬氏體不銹鋼氣保護(hù)堆焊藥芯焊絲化學(xué)成分、組織及硬度影響因素的分析,合理設(shè)計該藥芯焊絲藥芯的合金配比,所研制的藥芯焊絲成功地用于低中壓閥門密封面、各類低中碳鋼軸、過熱蒸汽閥件、螺旋輸送機葉片等的補焊,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

研制了一種焊接工藝性優(yōu)良的埋弧堆焊用高合金鋼耐磨硬面藥芯焊絲,并對試樣進(jìn)行回火處理、環(huán)境掃描電鏡分析、洛氏硬度測量及磨粒磨損實驗,研究了焊態(tài)及不同回火溫度下堆焊層的組織、硬度、耐磨性。實驗表明:堆焊層組織均為馬氏體+殘余奧氏體+碳化物;堆焊層硬度分布均勻,回火溫度在500℃左右時,堆焊層硬度最高,達(dá)到55~56hrc;堆焊層金屬在450~500℃溫度范圍內(nèi)回火時具有良好的耐磨性、穩(wěn)定性。

采用co2氣體保護(hù)焊方法,研制了一種耐磨損的fe/cr-wc系藥芯焊絲堆焊合金。通過對堆焊層的平均硬度、磨損失重及微觀組織的分析,研究了堆焊合金的耐磨損性能。同時系統(tǒng)地討論了藥芯中合金元素cr,wc,mo和v對堆焊層硬度和耐磨性的影響規(guī)律,從而確定了藥芯中最佳合金元素含量。結(jié)果表明:cr為5.5%～6.0%,wc為3.9%～4.0%,mo為1.6%,v為3.2%(均以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計)時,fe/cr-wc系藥芯焊絲堆焊合金的配比適當(dāng),堆焊層具有較好的硬度及耐磨性。

為了探索低預(yù)熱條件下修復(fù)傷損鋼軌技術(shù),采用自保護(hù)藥芯焊絲雙絲雙弧焊不預(yù)熱堆焊修復(fù)鋼軌,對其進(jìn)行探索性研究,以期實現(xiàn)傷損高碳鋼軌的冷焊修復(fù)。在顯微鏡下對焊縫組織進(jìn)行觀察;對焊縫金屬進(jìn)行了室溫和低溫沖擊試驗;采用掃描電鏡(sem)對斷口形貌進(jìn)行分析;利用維氏硬度計進(jìn)行焊縫、熱影響區(qū)(haz)、母材三區(qū)硬度測試。結(jié)果表明:采用自保護(hù)藥芯焊絲雙絲不預(yù)熱堆焊修復(fù)鋼軌,當(dāng)雙絲串列且間距為30mm時,焊補接頭具有優(yōu)良的綜合機械性能,接頭的組織和硬度能夠滿足在線鋼軌的運行要求。

研究了藥芯焊絲在co2保護(hù)電弧堆焊過程中合金元素的過渡系數(shù)。提出了藥芯焊中合金元素總原始含量的計算公式。試驗結(jié)果表明,fe-mn-cr-ni-c系藥芯焊絲中合金元素的過渡系數(shù)分別為:mn82.6%,cr90.0%,ni98.8%,c77.7%。對合金元素的過渡過程進(jìn)行了分析。

低合金鋼藥芯焊絲

根據(jù)鋼廠熱軋輥的技術(shù)要求、工作條件及磨損狀況,開發(fā)了一種與其母材相匹配的堆焊藥芯焊絲,對堆焊工藝進(jìn)行研究,并采用絲極埋弧焊對熱軋輥進(jìn)行表面堆焊。該焊絲與其堆焊工藝已成功應(yīng)用于鋼廠熱軋輥的堆焊。

對兩種商用模具堆焊修復(fù)用藥芯焊絲堆焊金屬進(jìn)行了硬度及沖擊韌性對比試驗,分析了性能產(chǎn)生差異的原因。結(jié)果表明:525焊絲堆焊金屬的硬度及沖擊韌性均高于136焊絲堆焊金屬的;兩種焊絲堆焊金屬基體組織均由馬氏體、貝氏體和鐵素體組成,但525焊絲堆焊金屬的晶粒尺寸較小,堆焊金屬沖擊斷口的纖維區(qū)面積較大,韌窩更小、更多;兩者韌性存在差異的原因是136焊絲堆焊金屬組織中含有尺寸較大的脆性夾雜物和晶粒。