热锻模具钢5CrNiMo表面堆焊及焊后热处理的组织和高温摩擦磨损性能

为了解决汽轮机叶片热锻模具在高温下发生磨损和热疲劳而导致失效的问题,采用CMT焊机在失效的热锻模具钢5CrNiMo表面进行堆焊修复,焊材选用H30CrMnSiA低合金钢气体保护焊焊丝,焊后对试样进行550℃的回火处理。采用扫描电子显微镜、金相显微镜、拉伸实验机、维氏硬度计以及高温摩擦磨损试验机等仪器研究堆焊试样的组织和高温性能。结果表明,采用回火热处理能有效解决熔合线附近的贫碳问题,提高焊接接头的拉伸强度。室温20℃条件下,H30CrMnSiA堆焊层的摩擦系数和磨损率均略高于母材5CrNiMo,但在500℃高温摩擦条件下,由于摩擦表面形成具有润滑效果的氧化层,堆焊层的摩擦系数与磨损率均降低,而母材在高温条件下则发生软化,摩擦磨损性能急剧变差。采用H30CrMnSiA焊丝堆焊5CrNiMo模具并进行高温回火处理,可以增加模具的高温摩擦性能,显著提升模具的整体使用寿命。