閥門密封面等離子堆焊工藝及其性能研究.pdf

1、本課題針對應(yīng)用于高品質(zhì)閥門密封面上的等離子堆焊技術(shù)，在Q235鋼、304不銹鋼基體上堆焊司太立6號鈷基合金。通過正交試驗，以稀釋率為考察標(biāo)準(zhǔn)對等離子堆焊的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，正交試驗參數(shù)為轉(zhuǎn)移弧電流、送粉率和堆焊速度這三個等離子堆焊工藝最關(guān)鍵的參數(shù)。分析了堆焊層的顯微組織，探討轉(zhuǎn)移弧電流對堆焊層稀釋率、顯微組織、硬度的影響以及不銹鋼基體上堆焊的聯(lián)生結(jié)晶現(xiàn)象。基于同步送粉法和預(yù)置粉法兩種送粉方式，將向司太立6粉中混入Ti粉和B4C粉的混合粉

2、用等離子堆焊機(jī)在 Q235鋼上堆焊，原位生成了鈷基陶瓷復(fù)合焊層。研究了混合粉的成分、堆焊電流對焊層顯微組織、硬度的影響。利用UMT-2摩擦磨損試驗機(jī)對司太立6焊層和原位生成的鈷基復(fù)合焊層進(jìn)行摩擦磨損試驗，研究了不同載荷、不同溫度下司太立6焊層的摩擦磨損性能，分析了不同成分下原位生成鈷基復(fù)合焊層的摩擦磨損性能。主要研究結(jié)果如下：
　　等離子堆焊工藝中送粉率對堆焊的稀釋率影響最大，轉(zhuǎn)移弧電流次之，堆焊速度的影響最小，正交試驗得到的最優(yōu)

3、參數(shù)為：用送粉量31g/min、轉(zhuǎn)移弧電流142A，堆焊速度151mm/min；司太立6合金堆焊層顯微組織為面心立方結(jié)構(gòu)的α-Co固溶體相與M7C3型的(Fe,Cr)7C3等碳化物。轉(zhuǎn)移弧電流對堆焊層稀釋率和硬度的影響較大，隨著電流值的增大堆焊層稀釋率增大、平均硬度減??；熔覆在304不銹鋼上的堆焊層熔合線附近的組織依附在奧氏體晶粒上聯(lián)生結(jié)晶，體現(xiàn)出外延生長特性，晶粒在溫度梯度最大的方向上擇優(yōu)生長；在同步送粉法和預(yù)置粉法兩種送粉方式下，等

4、離子堆焊混合粉都能原位生成TiC和TiBx，增大混合粉中Ti的相對含量有利于原位反應(yīng)的進(jìn)行，焊層中的其他碳化物和硼化物會減少，晶粒會變大，用預(yù)置粉法等離子堆焊時，增大電流會使晶粒長大的效果增益，焊層硬度下降；常溫下司太立6合金等離子堆焊層以磨粒磨損和剝層磨損的磨損形式為主，隨著載荷的增大焊層的磨損量增大，在300℃的高溫下，司太立6合金等離子堆焊層的磨損形式為粘著磨損和氧化磨損，試樣表面的 Co，Cr，F(xiàn)e等元素均被氧化，原位生成的硬質(zhì)