摻雜超細WC復合合金敷層的埋弧堆焊及過程模擬.pdf

1、連鑄機輸送輥是連鑄連軋設(shè)備中的關(guān)鍵部件，易于產(chǎn)生熱疲勞和磨損破壞。常采用表面敷層的方法加以修復。近年來，埋弧堆焊用藥芯焊絲在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，被稱為是代替實芯焊絲的新型焊接材料。藥芯焊絲由于具有易于制造、成分調(diào)整靈活、焊接質(zhì)量高、綜合成本低等優(yōu)點，正在逐漸成為自動化焊接材料開發(fā)、應(yīng)用的主流，而藥芯焊絲埋弧焊敷層的性能可與激光表面處理敷層相比擬。本文研究了一種應(yīng)用于連鑄輥的含超細WC粉末的埋弧堆焊復合敷層材料。 本文針對Cr

2、13系堆焊焊絲的特點，重點考察鉻、鎳、碳、釩等合金元素在堆焊層中的強化作用，通過堆焊實驗和計算確定合金元素過渡系數(shù)和合適的含量，最終設(shè)計優(yōu)選出彌散強化耐熱不銹鋼復合敷層材料。為了改善焊接工藝性和敷層材料的耐磨性，本文還采用高能球磨法制備了超細WC粉末，并將超細WC粉末以不同形式加入到藥芯焊絲合金粉末中，分析了幾種焊接工藝條件對堆焊層顯微組織和力學性能的影響，試驗考察了堆焊合金的耐磨損性能、耐熱疲勞性能，探討了該堆焊敷層的耐熱耐磨機理。

3、 該焊絲以一般的馬氏體Cr13系藥芯焊絲為基礎(chǔ)，與Cr13系藥芯焊絲的單一相組織不同的是，它通過添加的多種合金化元素與加入到合金粉中的超細WC粉末的相互作用，使最終堆焊層為含多種形態(tài)的碳化物的彌散強化復合合金層，使敷層在保持熱疲勞性能的基礎(chǔ)上，還具有較高的硬度，增強了堆焊層的耐磨性，這對于超細粉末在堆焊材料方面的應(yīng)用有重要的意義。 本文在結(jié)合有限元理論的基礎(chǔ)上，對三維焊接溫度場和應(yīng)力場進行了實時的動態(tài)模擬研究。針對平板堆焊