ZG29MnMoNi堆焊過渡層組織和硬度研究及焊接參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、模具作為一種現(xiàn)代工業(yè)裝備,是生產(chǎn)各類工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)。在模鍛工藝中,評價(jià)模具質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)之一就是模具的壽命,不僅如此,模具壽命更關(guān)系到工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與成本。同時(shí)隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,模具制造正在朝著大型化、多品種、高精度、特殊性能的方向發(fā)展。因此,如何降低模具生產(chǎn)成本并提高模具質(zhì)量是兩個(gè)重要的課題。通過采用鑄鋼基體,用雙金屬梯度堆焊的方法進(jìn)行模具生產(chǎn),可以有效的降低模具生產(chǎn)的成本,為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,而且鑄鋼基體模具初步應(yīng)用顯示其

2、在質(zhì)量方面甚至可能優(yōu)于傳統(tǒng)的模具生產(chǎn)方法。要進(jìn)一步提高鑄鋼基體模具質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,這也需要從模具生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)著手。本文就是從堆焊技術(shù)的角度進(jìn)行研究,對模具生產(chǎn)的焊接過程進(jìn)行優(yōu)化。
　　本文采用的是熔化極氣體保護(hù)焊的方法,RMD142及RMD248這兩種藥芯焊絲進(jìn)行堆焊。堆焊層分為過渡層與強(qiáng)化層,RMD142進(jìn)行過渡層堆焊,RMD248進(jìn)行強(qiáng)化層堆焊。通過正交試驗(yàn),初步的選擇一個(gè)較為合理的堆焊工藝參數(shù),包括堆焊電流、堆焊速度與

3、堆焊電壓。在此基礎(chǔ)上,在保持其它兩個(gè)參數(shù)不變的情況下,分別選擇四個(gè)電流、四個(gè)電壓與四個(gè)堆焊速度,來研究堆焊工藝參數(shù)對堆焊層組織、硬度及稀釋率的影響規(guī)律,并得到最優(yōu)化的鑄鋼基體堆焊工藝參數(shù)。堆焊工藝參數(shù)對RMD142堆焊層的影響在于對組織與形態(tài)的影響,當(dāng)堆焊電流較小時(shí),堆焊組織均勻細(xì)小,鐵素體含量也相對較少,隨著堆焊電流的增大,鐵素體的含量逐漸增加,碳化物的含量越來越少,在硬度上表現(xiàn)為硬度隨電流的增加而逐漸減小;堆焊電流的增加同時(shí)會導(dǎo)致熱

4、影響區(qū)先共析鐵素體向晶內(nèi)充分生長,產(chǎn)生粗大的魏氏體組織。不同的堆焊電壓下,組織差別不大,但在最合適的電壓(32V)下,堆焊組織最為均勻;堆焊電壓的增大也會導(dǎo)致過熱區(qū)魏氏體組織長大,但是變化的程度沒有堆焊電壓及速度的影響那么明顯。當(dāng)堆焊速度較小時(shí),組織中含有大量的鐵素體與貝氏體,隨著堆焊速度的增加,鐵素體與貝氏體的數(shù)量減少,而殘余奧氏體的數(shù)量逐漸增多,硬度表現(xiàn)為先增大而后減小;堆焊速度對過熱組織的影響非常顯著,當(dāng)堆焊速度較小時(shí),魏氏體異常

5、粗大,先共析鐵素體基本已經(jīng)轉(zhuǎn)化為針狀鐵素體,隨著堆焊速度的增加,晶粒變得細(xì)小,先共析鐵素體較多的保留了下來。
　　本文研究了堆焊層與熱影響區(qū)的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn),第一與第二層堆焊組織主要為馬氏體、鐵素體與粒狀貝氏體,區(qū)別在于第二層堆焊組織鐵素體相對粗大一些,第三層堆焊組織基本不受母材影響,組織主要是馬氏體與殘余奧氏體。從第一層到第三層硬度呈一個(gè)下降的趨勢。熱影響區(qū)可以劃分為過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū),不同區(qū)域的組織差異較大,過熱區(qū)的組織

6、以魏氏體為主,正火區(qū)的組織主要是細(xì)小的鐵素體與珠光體,鐵素體與細(xì)小的珠光體則為部分相變區(qū)的主要組織。堆焊工藝參數(shù)對焊縫的形狀與稀釋率的影響規(guī)律如下:堆焊電流對熔深的影響最大,堆焊電壓對熔寬的影響最大,堆焊速度對熔寬、熔深及堆高的影響都很大。稀釋率隨堆焊電流與堆焊速度的變化比較明顯。同時(shí),隨著堆焊電流的增加,熔寬和堆高也會相應(yīng)的增加;熔深和堆高隨電壓變化很小,它們之間呈負(fù)相關(guān);隨著堆焊速度的增加,熔寬、堆高與熔深都會減小。綜合工藝參數(shù)對堆