風(fēng)洞壓縮機(jī)主軸表面堆焊耐磨層的研究與分析.pdf

1、風(fēng)洞是飛機(jī)機(jī)翼和發(fā)動機(jī)研發(fā)不可缺少的實驗平臺，標(biāo)志著國家航空事業(yè)發(fā)展水平。它不僅在航空和航天工程的研究和發(fā)展中起著重要作用，而且隨著工業(yè)空氣動力學(xué)的發(fā)展，也越來越廣泛應(yīng)用在交通運(yùn)輸、房屋建筑、風(fēng)能利用和環(huán)境保護(hù)等部門。大型軸流壓縮機(jī)是連續(xù)式風(fēng)洞的關(guān)鍵設(shè)備。軸流壓縮機(jī)主軸在高載荷高轉(zhuǎn)速情況下，易發(fā)生表面磨損，因此對主軸進(jìn)行合適的表面強(qiáng)化對軸流壓縮機(jī)的研制具有十分重要的意義。
　　埋弧焊堆焊技術(shù)生產(chǎn)效率高，無弧光煙塵污染，工作條件好，

2、特別適合大型零部件的表面強(qiáng)化工作。W-Mo系高速鋼合金由于其優(yōu)良的耐磨損性能，以及高溫下良好的紅硬性，被各企業(yè)廣泛應(yīng)用于各零部件的表面強(qiáng)化工作，但是由于該種合金在冷卻過程中熱應(yīng)力比較高，容易產(chǎn)生裂紋，因此需要采取適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囈韵裏釕?yīng)力，防止開裂。同時焊后熱處理還可以使強(qiáng)化層產(chǎn)生二次硬化。
　　本文采用埋弧焊的方法，焊絲選用YD565-S，在厚度為20mm的304不銹鋼基板表面進(jìn)行堆焊實驗研究。運(yùn)用光學(xué)顯微鏡（OM）、配備有能

3、譜儀的掃描電子顯微鏡
　?。⊿EM-EDS）、X-射線衍射儀（XRD）、環(huán)塊式摩擦磨損試驗機(jī)、顯微硬度計等研究堆焊層的焊接參數(shù)以及不同熱處理對堆焊層組織、顯微硬度、耐磨損性能的影響。實驗結(jié)果如下：
　?。?）通過在304奧氏體不銹鋼表面堆焊硬質(zhì)合金熔覆層，確定了利用埋弧焊機(jī)堆焊的最優(yōu)參數(shù)：焊接電壓為30V，焊接電流為300A，焊接速度為22m/h。通過對組織觀察以及機(jī)械性能檢測，確立了最優(yōu)焊后熱處理工藝：在550℃下回火，保

4、溫時間為1h。
　　（2）硬質(zhì)合金堆焊層主要是由殘余奧氏體，馬氏體，晶間層片狀初生碳化物和彌散的二次碳化物組成，焊態(tài)堆焊層中的碳化物主要是M2C型碳化物（M主要是W、Mo元素），有少量MC碳化物析出，基體主要是馬氏體和殘余奧氏體，經(jīng)過550℃回火保溫1h后，MC碳化物增多，組織由殘余奧氏體向回火馬氏體轉(zhuǎn)變。在600℃溫度下回火保溫1h，發(fā)現(xiàn)了少量M6C碳化物。
　?。?）對堆焊層耐磨性進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)其主要是粘著磨損和磨粒磨損