回火温度对CMT增材制造0Cr13Ni4Mo不锈钢组织和性能的影响

水轮机叶片的制造工艺与质量直接关系到其服役寿命与运行安全,利用CMT电弧增材制造技术,在固定的热输入、层间温度等焊接工艺参数下,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、0℃冲击试验和硬度试验等方法,研究了回火温度对CMT电弧增材制造0Cr13Ni4Mo不锈钢组织和性能的影响。结果表明,CMT电弧增材制造的0Cr13Ni4Mo不锈钢材料经过不同的温度回火,其显微组织都是典型的板条马氏体。随着回火温度升高,马氏体位相减弱,大量相邻马氏体板条界融合,马氏体板条合并的趋势加剧,逆变奥氏体含量增多。冲击试样以韧性断裂为主,断口处韧性断裂特征明显,分布有大量韧窝。借助扫描电镜能够清楚地观察到韧窝底部的夹杂物,EDS分析表明该圆形粒子主要为Mn、Si氧化物。冲击韧性随回火温度升高而升高,硬度先升高后降低。综合研究表明,经610℃回火处理并保温8 h的试样综合力学性能优异,满足工程实际需求。

层间温度对ZTA/高铬铸铁复合材料界面结合性的影响

选用自主研发的高铬铸铁型明弧自保护药芯焊丝在ZTA增强高铬铸铁基复合材料试块上进行不同层温的堆焊实验。利用体式显微镜、光学显微镜和扫描电镜对熔敷金属及复合材料进行组织与界面观察,并用定量金相法对熔敷金属碳化物体积百分数进行统计。结果表明:不同层温下熔敷金属均为典型的高铬铸铁组织,其组织由初生碳化物、共晶莱氏体、马氏体以及残余奥氏体组成,随着层间温度的降低,碳化物体积百分数逐渐升高,在层温为30℃时熔敷金属碳化物体积百分数可达55.17%。层间温度越低,焊接时产生的应力通过应力释放裂纹越细密均匀,层温30℃时,ZTA颗粒未见裂纹以及界面剥离的情况,适用于复合材料的堆焊。

高锰钢堆焊修复用药芯焊丝焊接接头组织性能分析

目前高锰钢堆焊修复常用的修复材料是气保护实心焊丝ER309L,但若在线修复时气源无法保障,则不能获得合格焊接接头。文中采用自主研发的自保护药芯焊丝在高锰钢上进行堆焊,通过金相分析、探伤以及力学性能检测等方法,测试并分析了焊接接头的组织与力学性能,并与ER309L焊丝熔覆金属的性能进行对比。试验结果表明:自主研发的自保护药芯焊丝堆焊后着色探伤熔覆金属未见裂纹;光学显微镜下观察热影响区无焊接裂纹,焊接接头抗裂性良好。热影响区在-20℃时的冲击韧度为61.7 J/cm2,ER309L焊丝的熔覆金属在20℃时的冲击韧度为45 J/cm2,由此可知,自保护药芯焊丝焊接接头冲击韧性优于ER309L焊接接头的,该自保护药芯焊丝更适用于高锰钢的在线修复。