冷焊態(tài)高碳合金鋼型熔敷金屬無孿晶強化及增韌.pdf

1、高碳合金鋼母材的焊接主要是滿足工具恢復(fù)尺寸、修復(fù)再生、預(yù)制強化層等工程要求.目前,最普遍采用的是C-Cr-W-Mo系高碳合金鋼型熔敷金屬.為了保證抗裂性,采用350~500℃高溫預(yù)熱焊或焊后熱處理等工藝措施作為補救方法.美國MG公司的MG700和國產(chǎn)D317A堆焊焊條的成分及其對熱焊的附加工藝要求基本代表了國內(nèi)外當(dāng)前的這一現(xiàn)狀.在理論或?qū)W術(shù)研究領(lǐng)域,作為高碳C-Cr-W-Mo系熔敷金屬基本強化相的孿晶馬氏體成為國內(nèi)外研究的主題內(nèi)容,在韌

2、性研究方面,則把殘余奧氏體(Ar)視為韌化相.孿晶馬氏體的固溶強化使熔敷金屬的硬度高、脆性大,Ar的增韌作用有很大局限性.由于對高碳合金鋼焊接的一系列研究多處于不定論、不成熟階段,致使目前教科書、工具書上相關(guān)內(nèi)容仍為空白.經(jīng)大量試驗及篩選,該文選定高碳的C-Nb-Ti-V為該文研究的基本合金系,這一新合金系在熔敷金屬的強化方式、碳的分配與控制、顯微組織的可控性等諸方面均有利于創(chuàng)新性試驗和分析.以藥皮焊條為載體過渡合金元素,以便能夠便捷地

3、調(diào)配大量的試驗方案.以電弧冷焊為基本手段制備試樣.采用SEM、TEM、EPMA、X射線衍射等分析方法對C-Ti、C-Nb、C-V、C-Ti-V、C-Nb-Ti-V系的熔敷金屬進行了研究.主要研究內(nèi)容如下:(1)碳化物形成熱力學(xué)計算 (2)第二相強化及基體貧碳理論 (3)基體組織無孿晶化增韌 (4)基體與第二相的界面關(guān)系 (5)力學(xué)性能驗證 綜上所述,碳及合金元素滿足定比碳規(guī)則時,C-Nb-Ti-V系熔敷金屬可實現(xiàn)彌散第二相強化,能有效控