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硼對氬弧熔敷Fe-V-C合金系組織與性能影響
Date:2015-06-24 瀏覽人數:1556

氬弧堆焊Fe基合金粉末與低碳鋼母材更為接近,且成本較低,在生產中易于推廣。在鐵基合金粉末中添加硼鐵,利用硼元素可明顯抑制鐵素體在奧氏體晶界上的形核,從而改變熔敷層組織形態,提高熔敷層硬度。本文研究了在Q235碳鋼表面氬弧堆焊Fe-V-C合金系,利用掃描電鏡分析熔敷層硬質點相形態變化和熔敷表層硬度。

選用Q235鋼作為堆焊母材,母材尺寸為50mm×30mm×8mm。合金粉末用工業釩鐵粉(FeV50)、石墨(99.5%純度)、硼鐵粉(FeB16C1.0)并按一定比例混合組成,以水玻璃作為粘結劑將合金粉末混合壓制成形,厚0.8~1.2mm,晾干5h,再低溫烘干2h。采用鎢極手工氬弧焊技術,具體工藝為:鎢極直徑3.0mm,Ar氣作為保護氣體,流量5~6L/min。電流120~130A,電壓15~18V,焊接速度3~5mm/s,釩鐵粉的成分為(質量分數,%):≥50V,≤2.0Al,≤2.0Si,0.75C,≤0.05S,≤0.05P,余量為Fe。硼鐵粉的成分為(質量分數,%):15~17B,0.5Al,4.0Si,1.0C,0.01S,0.2P,余量為Fe。氬弧堆焊后,沿試板焊縫橫截面制備金相試樣,并用體積分數為20%的硝酸乙醇溶液腐蝕。

氬弧堆焊Fe-V-C鐵基粉末合金系中,隨硼鐵添加量改變,硬質點相Fe(V、Cr)B形態由分散的塊狀轉為連續分布的條狀,基體組織由萊氏體轉為珠光體。氬弧堆焊Fe-V-C鐵基粉末合金系中,硼鐵添加10%時,可有效提高Fe-V-C合金系熔敷層表面硬度。當添加硼鐵量大于25%,隨著硼鐵增加,Fe-V-C合金系熔敷層表面硬度下降。


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