在高鉻鑄鐵基高頻感應(yīng)堆焊層中添加WC硬質(zhì)相顆粒可以有效地改善堆焊層的組織結(jié)構(gòu)并提高堆焊層的整體耐磨性能,但在堆焊過程中WC顆粒的燒損會嚴重影響其對堆焊層的強化效果,為此研究WC顆粒在堆焊層中的燒損行為具有重要意義。本文在空氣和真空環(huán)境中,采用不同的工藝參數(shù)在Q235鋼表面制備了 28組含WC顆粒的高鉻鑄鐵基堆焊試樣;使用OM、SEM、EDS、XRD、硬度測試、磨損試驗等測試方法對堆焊試樣組織性能進行了研究,詳細分析了 WC顆粒在堆焊層中的燒損行為,研究了工藝參數(shù)對WC顆粒燒損的影響,并在此基礎(chǔ)上研究了 WC顆粒燒損對高頻感應(yīng)堆焊層性能的影響。對堆焊層形貌進行分析,結(jié)果顯示由于母材的稀釋,堆焊層底部為亞共晶組織,WC顆粒沉積在堆焊層底部,在其周圍生成具有一定厚度的擴散層,WC顆粒間分布有呈塊狀和魚骨狀的含W碳化物:Fe6W6C、Fe3W3C、Fe4W2C。熱力學(xué)分析表明,在堆焊過程中,WC顆粒被高溫金屬液包圍后表面發(fā)生溶解,W2C相發(fā)生分解反應(yīng):W2C→2W+C;WC相發(fā)生分解反應(yīng):2WC→W2C+C和W2C→2W+C,分解產(chǎn)生的W和C原子在冷卻過程中生成了含W的碳化物。對WC顆粒形貌進... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?Ｑ２３５鋼金相組織??

將堆焊過程置于真空環(huán)境中，可以有效的隔絕氧氣，降低ＷＣ顆粒氧化燒??損，因此設(shè)計了一種真空密封堆焊裝置，如圖２．２所示。真空密封堆焊裝置是獨??立設(shè)計，由河南輝強機械設(shè)備有限公司加工制作而成。??裝置由機頂、機身和機底三部分組成，機身與機底間通過焊接連接，機頂??與機身間通過螺栓連接。感應(yīng)線圈穿過機頂預(yù)留兩孔與高頻感應(yīng)堆焊設(shè)備連接，??機底預(yù)留帶螺紋管口與真空泵通過螺拴連接。??裝置使用奧氏體鋼材料，其為無磁性材料，在高頻磁場中不會產(chǎn)生過熱現(xiàn)??象；試樣放置口與試驗觀察窗設(shè)為一體式結(jié)構(gòu)，采用透明可視的ＰＣ板，滿足將??試驗材料放入密封裝置后，可以隨時觀察堆焊進程，ＰＣ板與機體間使用具有一??定彈性的密封硅膠圈來保證裝置密封性，ＰＣ板利用大氣壓的作用被壓在機身窗??口處，此方式簡化了操作過程；真空表采用螺紋連接在機身上；在所有螺紋連??接處采用水膠布（聚四氟乙烯生料帶）密封。真空密封堆焊裝置使用單級ＲＭ－２真??空泵可將試驗環(huán)境的真空度抽至－〇．〇９５ＭＰａ。??該裝置使用銅螺拴連接到高頻感應(yīng)堆焊設(shè)備上，機頂與機身之間使用螺栓??連接，便于線圈的更換。這種真空密封堆焊裝置設(shè)計簡單，安裝方便，可以滿??足堆焊試驗的要瀵＞?了實驗室成本。

按照表２．５和表２．６所設(shè)計的試驗方案進行試驗，每組試驗進行三次，從中??選擇表面質(zhì)量最好的一組試樣進行分析，對所得２８組試樣截面進行金相制備處??理，觀察堆焊層形貌。以Ａ５試樣為例，如圖３．１（ａ）所示，堆焊層上方分布有大??量的柱狀碳化物，結(jié)合相關(guān)文獻為過共晶Ｍ７Ｃ３碳化物｜２４１１３５１；堆焊層底部由于母??村稀釋，為亞共晶組織，基體中存在一定數(shù)量的ＷＣ顆粒，在ＷＣ顆粒周圍和??上方分布著塊狀組織和魚骨狀組織，魚骨狀組織在顏色上包括銀白色和暗灰色，??故為兩種不同的相組織。??ｍｍ??圖３．１堆焊層金相組織??（ａ）堆焊層宏觀形貌?（ｂ）ＷＣ顆粒局部放大形貌??對堆焊層底部的ＷＣ顆粒進行分析，在ＷＣ顆粒的邊緣存在一層亮白色的??擴散層，可以看出ＷＣ顆粒的邊緣發(fā)生了溶解。將ＷＣ顆粒放大觀察，如圖１１（ｂ），??顆粒邊緣呈蜂窩狀，由尺寸很小的桿狀物相組成，這些桿狀物相間相互交錯，??之間存在孔隙。ＷＣ顆粒周圍和上方存在不規(guī)則塊狀物相，且ＷＣ顆粒間還存在??２０??


本文編號：3377909