长寿命连铸辊的堆焊材料和工艺开发

介绍了大型板坯连铸机连铸辊的工况特点、主要失效形式,阐述了连铸辊堆焊材料的研究现状和性能要求.在1Cr13NiMo堆焊材料的基础上,增加了功能合金元素,开发出新的堆焊焊带和匹配的烧结焊剂,新堆焊熔敷金属的组织、强度和冷热疲劳性能明显优于进口焊材;研究了不同堆焊层间温度和焊后热处理温度对堆焊材料性能的影响规律.结果表明,合理的堆焊层间温度和焊后热处理温度能够获得最理想的组织和机械性能;新型连铸辊的使用寿命优于国外同类产品.     

铌和氧化铈对堆焊金属耐磨性及冲击韧性影响

在自保护药芯焊丝中添加不同量的Nb和氧化铈,分析Nb和氧化铈对堆焊层组织和性能的影响．测试了堆焊层的硬度和冲击韧性,使用自制干砂一橡胶轮装置进行堆焊层试样的磨粒磨损测试．使用光学显微镜、扫描电镜和x射线衍射分析堆焊层的组织,并使用扫描电镜分析了堆焊层磨损后的表面形貌．结果表明：Nb和稀土氧化铈都可以细化堆焊金属,从而使得堆焊金属的硬度提高;Nb的添加对提高堆焊金属的冲击韧性有一定的影响,但是效果不如稀土氧化铈明显;堆焊层的磨损形式主要为显微切削和“犁”作用2种形式,添加Nb和稀土氧化铈后,堆焊层的耐磨性有明显提高．     

预热与焊后回火对铸钢基体双金属梯度堆焊锻模堆焊层组织与性能的影响

为解决大型锻模的高成本、低寿命等问题,提出铸钢基体表面堆焊制备大型液压机用锻模新方法,针对其中的焊前预热与焊后回火工艺,将有限元分析与试验分析相结合,研究预热温度与焊后回火对堆焊层组织与力学性能的影响机理。研究结果表明:常温堆焊时,堆焊熔合区组织为马氏体+碳化物+残留奥氏体;随着预热温度的升高,冷却时间不断延长,组织呈现马氏体→贝氏体→珠光体转变趋势,显微硬度逐渐降低;当预热温度为400℃时,熔合区组织为铁素体+珠光体;焊后550℃/2 h回火后,堆焊层及热影响区硬度下降,基体中析出大量碳化物,堆焊层冲击韧性显著提高,断裂方式以韧窝断裂为主,母材性能在回火后无明显变化,说明预热与焊后热处理使堆焊层获得了较好的综合力学性能。     

堆銲高速鋼熟处理的探討

一、前言工具堆焊是各种节省高速钢方法中最有效的一种,它能用气体堆焊或电弧堆焊等方法进行而适应不同的要求。在堆焊过程中,不可免的会造成合金元素的烧损,堆焊层内碳、钨、铬、钒含量有较大的变化,经常呈现过热的碳化物网状组织,使堆焊质量受到影响。电弧堆焊法应用相当广泛,可是此法在技术上不够完善,电弧区内的过程不能调整,到目前为止,还不能保证堆焊层有良好的严量和均匀性。如何有效的提高堆焊工具的质量,尤其是当堆焊后的成份与标准成份有较大偏离     

高铬铸铁型自保护药芯焊丝堆焊组织与性能分析

研制了一种自保护高铬铸铁型药芯焊丝,对其堆焊金属组织与性能进行了分析,结果表明:堆焊金属表面硬度达到HRC60以上,堆焊金属显微组织主要为马氏体+残余奥氏体+M1C3,型碳化物;初生碳化物主要沿堆焊层向母材方向生长,其表面硬度为HVl783,侧面为HVll27:共晶碳化物围绕在初生碳化物周围生长,其显微硬度为HV830:在相同磨损条件下磨损1h后,堆焊金属相对耐磨性为Q235钢的14倍左右,在药芯中加入适量的稀土氧化物能提高堆焊金属的耐磨性.     

热处理工艺对Ni45粉末堆焊层磨粒磨损性能的影响

研究了不同热处理工艺对Ni45粉末堆焊层耐磨粒磨损性能的影响规律。找出了加热至950℃,以不同速度冷却后堆焊层的磨损量(ΔG)与磨擦时间t的关系(ΔG—t);淬火后,不同温度回火后的ΔG—t关系;淬火后经不同时间500℃回火后的ΔG—t关系。结果表明,经950℃水淬 500℃回火2h,堆焊层有最好的耐磨粒磨损性能。     

Cr-Ni-Mo-Cu堆焊合金与304不锈钢的空蚀

将Cr-Ni-Mo-Cu合金通过钨极氩弧焊堆焊到304不锈钢表面,利用超声波振动设备模拟空蚀环境,研究Cr-Ni-Mo-Cu合金作为不锈钢堆焊层,在人工海水环境下的空蚀行为及耐空蚀性能,测定Cr-Ni-Mo-Cu堆焊合金空蚀过程中的失重量和失重率,并与同样空蚀条件下的304不锈钢进行对比,用扫描电镜(SEM)对试样堆焊层的空蚀后的表面与截面进行观察.结果表明:Cr-Ni-Mo-Cu合金材料比304不锈钢具有更好的耐空蚀性能;空蚀过程中合金在晶界薄弱处易产生裂纹,并在延伸和扩展后促使材料发生剥落;空蚀冲击使合金发生了加工硬化,提高了堆焊层的耐空蚀性能.     

加氢反应器氢剥离问题的研究

对高温高压加氢反应器不锈钢堆焊层剥离问题进行了探讨,采用电渣堆焊(ESW)法、埋弧堆焊(SAW)法和高速堆焊(HSW)法堆焊试件,进行抗剥离性能对比试验,提出了控制剥离途径是选择优良的第一层堆焊金属的材质及成分并采用HSW高速堆焊法。     

限动芯棒的堆焊修复制造技术及应用

采用药芯焊丝埋弧堆焊硬面技术,可修复制造热连轧无缝管机组用限动芯棒。本文介绍了堆焊修复制造该类芯棒的堆焊技术要求、堆焊材料的选择、堆焊修复制造工艺的特点及流程,并结合现场使用情况对芯棒堆焊利弊进行分析。     

焊接方法对镍基合金耐晶间腐蚀性能的影响

为了研究双金属复合管中镍基合金堆焊层的耐腐蚀性能，分别采用钨极氩弧焊(GTAW)与冷金属过渡焊(CMT)两种焊接工艺在X65管线钢表面熔覆一层厚度为3 mm的625合金(Inconel625)内衬层．通过双环电化学动电位再活化(DL-EPR)试验来评估通过两种工艺得到的堆焊层的耐晶间腐蚀性能，试验得出通过CMT得到的堆焊层的晶间腐蚀敏感度(DOS)值比GTAW堆焊层的DOS值低0.5%，这表明相比于传统的GTAW堆焊层，通过CMT工艺得到的堆焊层具备更优良的耐晶间腐蚀性能．此外，模拟服役工况的失重腐蚀试验被用来进一步评估堆焊层的耐腐蚀性能，腐蚀试验后的GTAW堆焊层与CMT堆焊层试样表面均出现了不同程度的腐蚀，其中GTAW堆焊层试样表面出现了大量富含Fe、S的腐蚀产物，而CMT堆焊层表面仅存在极少量的腐蚀产物．通过腐蚀前后试样的质量变化计算得到GTAW堆焊层的腐蚀失重速率为0.12 mm/a，而CMT堆焊层其腐蚀失重速率仅为0.01 mm/a．这进一步证明了相比于GTAW工艺采用CMT工艺得到的堆焊层耐晶间腐蚀性能更好．此外，在同一焊接工艺下，堆焊层的耐晶间腐蚀性能存在不均性，靠近熔合...     

高速带极堆焊工艺试验及筒体鉴证件的堆焊

高温、高压加氢条件下 ,使用的压力容器 ,诸如炼油厂的脱硫反应器和加氢裂化反应器等 ,一般都在ＭＲ—Ｍ0钢上堆奥氏体不锈钢以防腐蚀 ,其堆焊工艺常用带极埋弧 (ＳＡＷ )和带极电渣堆焊 (ＥＳＷ )。由于该制造工艺在设备紧急停车或停车检修时 ,常因氢的作用而使用堆焊产生剥离 ,因而在 80年代初日本神户制钢新开发并运用了高速带极堆焊法 (ＨＳ) ,可使焊接输入热减少 ,从而细化了奥氏体晶粒 ,大大改善了堆焊区的抗剥离能力 ,同时该方法使用的电流大、焊速高、堆焊的熔敷率可进一步提高。因此 ,高速带极堆焊工艺是加氢设备大面积堆焊的一个发展方向。为了在国产加氢设备中运用高速堆焊这种先进工艺 ,在试验研究的基础上 ,进行了工艺性能评定和筒体鉴证件的焊接 ,为产品运用创造了条件。1　堆焊设备及堆焊用材料1.1　焊接设备高速堆焊为了获得平稳的电压 ,一般采用平特性电源和等速送带系统。由于堆焊要求大电流 ,高送带速度。因引原有的ＭＵＩ—10 0 0带极焊设备不能满足要求。为此改装了焊接电源和焊机。电源采用丝极电渣焊变压器ＤＰ1-3ｘ10 0 0经三相硅整流后 ,得到可输出 3 0 0 0安电流的平特性直流电源。焊机是在ＭＵ...     

碳含量对多元合金系堆焊焊条堆焊层硬度的影响

文章系统地探讨了不同碳含量C－Cr－Mo－W－V－Nb合金系堆焊焊条堆焊层焊态下和时效后的硬度影响规律。     

热处理工艺对Ni45粉末堆焊层磨粒损性能的影响

研究了不同热处理工艺对Ni45粉末堆焊层耐磨粒磨损性能的影响规律，找出了加热至950℃，以不同冷却后堆焊层的磨损量（△G）与磨擦时间t的关系（△G-t),淬火后，不同温度回火后的△G-t关系，淬火后经不同时间500℃回火后的△G-t关系，结果表明，经950℃水淬＋500℃回火2h，堆焊层有最好的耐磨粒磨损性能。     

焊条电弧堆焊技术分析及应用

文章分析了焊条电弧堆焊时出现的主要问题及堆焊时的工艺要点，介绍了焊条电弧堆焊技术的最新应用情况，并分析指出不断发展新型堆焊焊条对简化堆焊工艺、节约资源能源至关重要。     

碳对多元合金系堆焊层硬度和组织的影响

系统地探讨了不同碳含量对C－Cr-Mo-W-V-Nb合金系堆焊焊条堆焊层焊态下和时效处理后的硬度及组织的影响规律。通过实验，初步确字了该合金系碳的质量分数范围为0．70％－0．75％，该合金系堆焊层在较高工作温度条件下仍可保持较高硬度，提高堆焊层硬度，耐磨性和抗裂性，并使之达到较好的匹配仍有待进一步探索和研究。     

抗磨蚀材料失效过程的微观特性

用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和X射线衍射,对抗汽蚀较优的硼不锈钢堆焊层和抗磨蚀较优的碳化钨陶瓷堆焊层的原样、汽蚀后样和磨蚀后样进行了微观分析研究。结果表明,硼不锈钢堆焊层是较好的抗汽蚀材料,但抗磨蚀效果不理想;碳化钨对磨蚀损坏有良好的屏障作用;磨蚀坑是气泡溃灭产生的脉冲式法向负压力和脉冲式泥沙冲击切向分力联合作用的结果。     

316H不锈钢表面等离子粉末堆焊Tribaloy® T400涂层的性能研究

采用等离子粉末堆焊工艺在316H不锈钢表面堆焊Tribaloy^® T400 (T400) 合金涂层,研究焊接时不同焊接热输入对堆焊件表面形貌、成分、维氏硬度、摩擦因数以及磨损质量的影响。结果表明：当焊接热输入为840 J/mm时,堆焊件表面没有明显的缺陷,维氏硬度以及耐磨性能达到最佳,且Cr元素含量最低;对316H不锈钢和堆焊件的磨损机制进行研究发现,316H不锈钢的磨损机制主要为剥层磨损,伴随有少量氧化磨损,堆焊件的磨损机制主要为磨粒磨损,伴随有黏着磨损。对焊接热输入为840 J/mm的堆焊件在700 ℃的环境中进行时效实验,堆焊件的维氏硬度随着时效时间的延长而增大,堆焊件经1000 h时效后,维氏硬度由原来的528增加到602,堆焊层具有较高的高温力学稳定性。     

热处理对Fe-Mo-Cr-B堆焊合金组织的影响

以Mo、B、Cr、Ni、C及Fe粉末为药芯,低碳冷轧H08A钢为外皮,采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备FeMo-Cr-B堆焊合金,并分别对堆焊试样进行淬火与退火处理。结合光学显微镜、SEM、EDS、XRD及硬度测试等手段,研究热处理前后堆焊层组织、物相、成分及硬度变化。结果表明,Fe-Mo-Cr-B堆焊合金组织由α-Fe、Mo2FeB2、(Fe,Cr)2B及少量(Fe,Cr)_(23)(B,C)_6组成;堆焊试样在经950℃保温30min淬火或退火处理后,网状硼化物共晶组织消失,其物相组成为α-Fe和颗粒Mo2FeB2,且退火试样中Mo2FeB2数量较多;热处理后试样堆焊层硬度分布较为均匀,硬度显著提高,且其与基体结合界面过渡层的厚度增加。     

高压球形封头不锈钢堆焊问题的分析和研究

通过对尿素合成塔球形封头内表面堆焊技术进行分析,探讨了凸型封头表面堆焊方法的选择、普低钢表面不锈钢堆焊材料的确定及堆焊工艺评定、检验标准等问题。结果表明：选用正确的焊接材料和合理的堆焊工艺,在球形封头内表面堆焊不锈钢可以得到理想的抗高温、耐腐蚀效果和稳定的焊接质量。     

不锈钢钴基耐磨堆焊焊接工艺

钴基合金因其良好的耐高温性,耐腐蚀性和耐磨性,是目前应用最广泛的一种堆焊合金。本文主要简述了堆焊的类型和钴基合金耐磨性的机理;详细阐述了奥氏体不锈钢和钴基合金堆焊的难点,即焊接结晶裂纹和冷裂纹的倾向较大,在保证焊接效率的前提下,难以保证堆焊层质量;并通过分析导致奥氏体不锈钢和钴基合金堆焊难点的原因,从冶金和工艺方面总结了提高奥氏体不锈钢和钴基合金堆焊质量的措施。