微渣自保護(hù)藥芯焊絲及其堆焊合金性能研究.pdf

1、自保護(hù)藥芯焊絲是一種在焊接過程中通過藥芯中的合金元素來實現(xiàn)自保護(hù)焊接的新型焊接材料，其在母材表面堆焊數(shù)層可以獲得高性能的堆焊合金，大量用于磨煤輥、磨輥磨盤等零部件的制造和維修。目前商用自保護(hù)藥芯焊絲中合金元素添加量一般都比較大，且多為貴金屬元素，成本較高。本課題試圖通過優(yōu)選添加合金元素來獲得成本低廉且性能良好的Fe-Cr-C合金系微渣自保護(hù)藥芯焊絲。主要從成分設(shè)計、焊接工藝性能、堆焊合金性能等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，探討了藥芯中各物質(zhì)

2、對焊接性能的影響規(guī)律，得到以下有實用價值的結(jié)果:
　　 1.通過系列實驗，明確了配置合理的Si、Mn、TiO2、鈦酸鉀、CaF2、氟硅酸鈉、CaO、Al、Mg等物質(zhì)有利于堆焊時只產(chǎn)生少量的熔渣且熔渣能自動脫落，起到了自保護(hù)的作用。并弄清了藥芯中的石墨含量對焊接性能的影響，認(rèn)為當(dāng)石墨含量1.5wt％時明弧堆焊電弧能夠穩(wěn)定燃燒，且堆焊層中氣孔消失。
　　 2.在Fe-Cr-C合金系的基礎(chǔ)上，通過添加微量的B、W、稀土Y進(jìn)一步

3、提高了堆焊合金的性能。采用硼化碳部分替代石墨，可以提高C的過渡系數(shù)，增加(Fe、Cr)7C3的數(shù)量，碳化物面積分?jǐn)?shù)可達(dá)37.14％。在高碳高鉻的基礎(chǔ)上添加微量B、W，顯微組織為大的塊狀初生(Fe、Cr)7C3型碳化物+Fe2B+WC+奧氏體+馬氏體組織，碳化物面積分?jǐn)?shù)為42.23％，表面宏觀硬度高達(dá)61.6HRC。稀土Y在Fe-Cr-C-B-W-Y堆焊合金中起到異質(zhì)形核的作用，顯微組織表現(xiàn)為細(xì)小的(Fe、Cr)7C3型碳化物分布在共晶組

4、織上，碳化物面積分?jǐn)?shù)為42.09％，表面宏觀硬度可達(dá)59.6HRC。堆焊合金橫截面硬度分布均勻，堆焊合金與母材具有良好的冶金結(jié)合。
　　 3.在上述實驗的基礎(chǔ)上，提出了3種改良型的Fe-Cr-C堆焊合金成分配方，分別為 Fe-25％Cr-3.1％C-0.6％B、Fe-25％Cr-3.1％C-0.6％B-0.7％W和Fe-25％Cr-3.1％C-0.6％B-0.7％W-0.05％Y，其中Fe-25％Cr-3.1％C-0.6％B-0