Cr3C2颗粒增强型堆焊合金组织与性能分析.pdfVIP

第36卷第4期 燕山大学学报 Vbl．36NO．4 JournalofYanshan 2012 2012年7月 University July 文章编号：1007-791X(2012)04—0324—04 Cr3C2颗粒增强型堆焊合金组织与性能分析 郑丽娟+，刘会莹，付宇明，韩晓娟 (燕山大学机械5-程学院，河北秦皇岛066004) 摘 要：对加入Cr，C：的药芯焊丝制备的Cr3C：增强型堆焊合金组织和性能进行了分析。添加Cr3C2的自保护药 芯焊丝堆焊工艺性能良好，堆焊表面少飞溅，无裂纹气孔。通过对比实验研究发现，加入Cr3Cz的药芯焊丝制备 的Cr3C：增强型堆焊合金组织细小，高温冲击韧性明显优于WC颗粒增强型药芯焊丝，合金组织中既有颗粒增 强型药芯焊丝堆焊产生的颗粒增强相，又有高铬铸铁型药芯焊丝堆焊产生的高硬度初生碳化物，双重强化机制 使堆焊层显微硬度达到含Nb高铬铸铁堆焊层的水平，平均硬度60HRC以上。 关键词：Cr3C：颗粒；自保护药芯焊丝；堆焊合金；组织分析 中图分类号：TG422文献标识码：A DOI：10．3969，j．issn．1007—791X．2012．04．008 0引言 陶瓷颗粒增强型自保护药芯焊丝以WC、Cr3C： 等陶瓷颗粒为增强相，堆焊制得的复合材料继承了 自保护药芯焊丝堆焊是通过焊丝药芯中的造 陶瓷颗粒的高硬度特点，从而提高基体的耐磨性， 渣剂、造气剂在电弧高温作用下产生的气、渣对熔 但陶瓷颗粒含量过高会导致韧性下降，堆焊层开裂 滴和熔池进行保护，不需要外加保护气源，焊枪结 倾向增加[4-5]o以WC为增强颗粒堆焊制得的复合 构简单、重量轻，结合数控焊接工作台可实现半自 材料冲击韧性一般较低，且价格昂贵。CraC：熔点 动连续生产“1。 为1 目前，高硬度耐磨堆焊层多采用Fe—C—Cr系高有良好的耐磨、耐腐蚀、抗氧化性能，被大量用作 铬铸铁型强化机制，或采用陶瓷颗粒增强型强化机 金属表面保护的热喷涂材料、焊条、硬质合金的晶 制。高铬铸铁型药芯焊丝成分设计依据为Fe—Cr-C 粒细化剂及其他耐磨、耐腐蚀元件的添加剂等[6-91。 系三元合金相图口1，其堆焊层中的碳化物分为 本文中以Cr3Cz陶瓷颗粒作为焊芯组分制造的 (Cr，Fe)，C，(cqFe)，C，和(Cr，Fe)：，C。三种形式， 颗粒增强型白保护药芯焊丝，在适当成分配比和焊 800 HV， 初生碳化物(Cr,Fe)，Cs硬度最高，约为l 接工艺下，可得到高硬度无裂纹的堆焊表面。通过 所以设计成分时，在保证韧性的前提下，堆焊层应 对Cr3C：陶瓷颗粒增强型堆焊合金的组织和性能分 尽可能获得较多的初生碳化物。 析，并与含Nb高铬铸铁型和WC颗粒增强型药芯 高铬铸铁型强化机制的自保护药芯焊丝常加