等離子堆焊碳化鎢強化鎳基合金組織與性能研究.pdf

1、碩士學位論文等離子堆焊碳化鎢強化鎳基合金組織與性能研究StudiesonMicrostructureandPropertiesofNibasedHardfacingReinforedWithTungstenCarbidesbyPTAW學號：21105051大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要為了提高材料表面耐磨性，通常在其表面堆焊耐磨合金，有時為了獲得特殊的性能，如高的耐應力磨

2、損性能，可添加硬質合金粒子進行強化。對鎳基合金而言，常添加的硬質粒子為碳化鎢。其原因為：一方面碳化鎢具有高的耐腐蝕性、高硬度、高熔點、可焊性好、具有一定的塑性變形等特點；另一方面鎳基合金與碳化鎢顆粒之間有較好的潤濕性。本課題選用等離子堆焊技術，其原因為：等離子堆焊技術具有稀釋率和變形小、焊道平整、工藝穩(wěn)定、冶金結合好、致密無缺陷、易于實現自動化等優(yōu)點。本文采用等離子堆焊技術在奧氏體不銹鋼鋼板表面堆焊碳化鎢強化鎳基耐磨合金，使用光學顯微鏡

3、(OM)、帶能譜分析的掃描電子顯微鏡(SEM)、電子探針(EPMA)、X射線衍射儀(XRD)、X射線熒光光譜分析儀(XRF)、紅外碳硫分析儀、顯微硬度計、磨損試驗機等設備研究合金堆焊層的顯微組織和耐磨性能。研究了堆焊電流對鎳基合金堆焊層組織與性能的影響。結果表明，隨著堆焊電流的增大，堆焊層中的枝晶組織變得越來越不明顯，堆焊層中依次出現魚骨狀組織、羽毛狀組織和點狀群落組織，并且硬度也隨之降低。研究了添加不同含量和形狀碳化鎢強化鎳基合金堆焊

4、層組織與性能。在顯微組織方面，隨著碳化鎢含量的增加，堆焊層中出現了針狀、塊狀、條狀及骨架狀組織，并且均含有w元素；在耐磨性能方面，隨著碳化鎢添加量增大，合金堆焊層的耐磨性能也隨之提高，且球形碳化鎢的強化效果優(yōu)于不規(guī)則碳化鎢。研究了堆焊電流對碳化鎢強化鎳基合金堆焊層組織與性能的影響。堆焊電流不同，元素凝固時擴散程度也不同，最終導致堆焊層中出現不同形態(tài)的組織。在耐磨性能方面，堆焊層的耐磨性并不是堆焊電流的單調函數，它與電流及試驗載荷大小相關