低热输入条件下WC增强Ni-Cr基堆焊层的组织与性能研究文献综述

文献综述

文 献 综 述低热输入条件下WC增强Ni-Cr基堆焊层的组织与性能研究1.课题研究的背景及意义等离子转移弧 (Plasma transferred arc, PTA) 堆焊 作为材料表面强化技术之一，具有热源温度高，生产 效率高和不需要复杂前处理等优点，能制备高致密度、 低稀释率的金属/金属陶瓷复合焊层，可显著改善工件 表面的耐磨损、耐腐蚀和耐高温等性能。

PTA 堆焊 过程中，镍基自熔合金 NiCrBSi 具有良好的耐磨、耐 腐蚀性，广泛应用于矿山采掘、石油化工、电力、阀 门、机械等行业[58]。

而在复杂工况，如矿石破碎、分 级机等零部件，PTA 堆焊 NiCrBSi 焊层已不能满足恶 劣的磨损环境，常常需要加入各种硬质相，如铸造 WC、粗晶 WC 和 Cr3C2等提高耐磨性。

采用添加WC的高铬耐磨药芯焊丝作为焊接材料，利用熔化极气体保护焊进行不同焊接工艺条件下的堆焊实验，分析堆焊层组织及耐磨性能，研究焊接工艺对WC增强高铬耐磨钢组织及性能的影响。

结果表明：随着焊接热输入的增加，焊道熔深和熔宽增加，而焊缝余高降低，堆焊层的热影响区增大；WC增强高铬耐磨钢堆焊层基体组织由奥氏体和共晶碳化物组成，共晶碳化物呈鱼骨状或者棒状，主要由铁铬钨相组成。

球形碳化钨在基体中发生了熔化分解，其组织形态主要由原始WC颗粒、钨铁铬扩散层及鱼骨状共晶碳化物组成。

随着焊接热输入的增加，基体组织中奥氏体含量比例上升，原始WC颗粒逐渐变小，直至完全熔解，堆焊层硬度和耐磨性降低。

高铬耐磨钢因具有较好的耐磨性和抗热裂性，在矿山机械中得到广泛应用。

陶瓷颗粒增强添加材料碳化钨具有硬度较高、与金属润湿效果好等特点。