热处理制度对Ni_(3)Al和Stellite6堆焊层组织及性能的影响

司太立合金因其优异的高温耐磨性和抗氧化性,在核泵、阀门、汽轮机等产品中得到广泛应用,但该合金属于战略资源,价格昂贵,且易活化成强辐射元素。采用自主研制的Ni_(3)Al堆焊焊丝,与常用的Stellite6粉末进行焊接工艺性及性能对比,尤其针对650℃×4 h和870℃×4 h两种常用的热处理制度,研究两种堆焊层所发生的组织及性能变化。在304奥氏体不锈钢基材表面进行堆焊时,Ni_(3)Al焊丝和Stellite6粉末均具有良好的焊接工艺性。Ni_(3)Al堆焊层硬度高于Stellite6合金。随着热处理温度由650℃提高到870℃,Ni_(3)Al堆焊层的硬度呈下降趋势,而Stellite6的硬度呈上升趋势。经870℃×4 h热处理后,Ni_(3)Al堆焊层的硬度依然比Stellite 6堆焊层的硬度高68 HV2,对于该材料后续工程应用具有很好的参考价值。

窄孔内壁激光金属沉积Stellite6合金耐磨层组织及性能研究

为解决窄孔内壁堆焊的可达性差和提高304L不锈钢的耐磨性能,采用激光金属沉积的方式在深30 mm、直径14 mm的304L窄孔内壁制备了一层约2.5 mm厚、致密度为99.9981%、无裂纹、未熔合等缺陷的stellite6耐磨层。通过微纳CT、XRD、金相、硬度测试和摩擦磨损试验等方法,系统研究了耐磨层的组织、相组成、硬度分布和耐磨性能。结果表明,Stellite6耐磨层致密无缺陷,其显微组织从底部到顶部依次为平面晶、胞状晶、树枝晶和等轴晶。相组成主要为γ-Co、M_(23)C_(6)、CoCx及(Cr,Fe)_(7)C_(3)等。熔合线附近各种元素均匀分布,未出现明显聚集。耐磨层的显微硬度平均值是基体304L的2.38倍,且窄孔不同高度位置的显微硬度值相对稳定。耐磨层的磨损率较304L基体降低了29.3%,显示出优异的耐磨性能。该研究为大深宽比内孔壁激光金属沉积耐磨层在核电、能源动力等行业的应用提供了依据。

预热温度对5CrNiMo钢表面堆焊Stellite6涂层组织和性能的影响

通过在5CrNiMo模具基材上用等离子弧堆焊Stellite6涂层,研究了预热温度对Stellite6涂层组织和硬度的影响。结果表明,堆焊层组织主要由树枝状晶体的Co固溶体和枝晶间的Co-Cr与碳化物形成的共晶组织组成,预热温度的提高延缓了堆焊层冷却过程,导致堆焊层中部的晶粒大小随预热温度的升高而增大。预热温度的提高改变了碳化物的形貌,预热温度为300℃时,碳化物分布最为均匀,柱状晶晶粒最小,是较为理想的组织。随预热温度的升高,热影响区针状马氏体减少且变细。热影响区马氏体的形成是其硬度偏高的原因,当预热温度为300℃时,热影响区的硬度最为均匀。

Stellite6合金粉末等离子弧堆焊性能评定

对市售4种品牌的stellite6合金进行等离子弧堆焊性能评定,对合金粉末的物理性能,堆焊工艺参数的设定,堆焊层的堆焊性能进行综合分析对比,选择性能最优的堆焊层,确定合理的粉末品牌,并应用于生产。

等离子堆焊Stellite6合金高温耐磨性能研究

为了提高轴承用304H不锈钢耐磨性,采用等离子堆焊在不锈钢表面制备Stellite6合金堆焊层,研究了堆焊层微观组织及高温耐磨性能,分析了不同温度对耐磨性能的影响。结果表明,堆焊层与基体结合良好,Stellite6合金堆焊层以柱状晶为主,熔合区为平面晶区。堆焊层主要由γ-Co固溶体和Cr、Ni、W及C元素形成的M7C3型复合碳化物以及WC组成。从基体到堆焊层硬度值不断增加,距熔合线0.2 mm后堆焊层硬度进入稳定区,硬度值(HV)高于460。在250、350、450和500℃与Stellite21堆焊层对磨时,Stellite6堆焊层摩擦因数与磨损质量损失随着磨损温度的增加而增加,摩擦面粗糙度在3.9~8.6μm之内。堆焊层高温磨损机制为磨粒磨损、粘着磨损以及氧化磨损,且随温度升高,磨损程度加剧,但磨损机制没有明显改变。

焊接工艺对1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢和Co6B合金堆焊层相容性的影响

对比分析了氧乙炔焊和氩弧焊两种焊接方法下,热处理前后1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢表面Co6B堆焊层的组织性能,探究焊接工艺对1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢与Co6B合金相容性的影响。结果表明,1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢与Co6B合金具有良好的相容性。较氩弧焊堆焊层,氧乙炔焊堆焊层熔合过渡区宽,硬度较氩弧焊堆焊层高7.3 HRC。经固溶+深冷+回火热处理后,氧乙炔焊堆焊层致密,组织细小、均匀,硬度45.3 HRC,冲击吸收能量84.7 J,表现出更优的综合性能。

高温C^+注入对核阀Stellite 6合金激光堆焊层摩擦学性能的影响

对以316L不锈钢为本体、以Stellite 6合金为密封面激光堆焊层的核阀试样进行高温、大剂量的C+注入,测试分析了注入层的微区成分、C+浓度分布及其表面物相,测试了堆焊层受注前后面的表面粗糙度及显微硬度,并进行了摩擦磨损性能的对比研究。结果表明,高的靶温和大剂量共同产生的增强扩散作用以及表面溅射效应可使C+的注入深度提高2个数量级,且浓度呈准高斯状分布;位错强化、析出强化、固溶强化及碳化物的弥散强化作用提高了注入层的显微硬度,使注入层的抗磨损性能明显提高。

等离子喷焊法制备塑料模具强化层试验研究

通过等离子一步喷焊技术在塑料模材料45钢表面,分别以stellite6粉末、stellite6与SiC比为7:3的粉末制备强化层。对强化层的显微组织、显微硬度和热物性进行测试分析。结果表明:stellite6/SiC合金粉末的覆层性能最好,显微硬度可达1000 HV以上,并且具有良好的热物性。

超超临界汽轮机阀门部件的两层等离子喷焊司太立合金工艺研究

为了满足超超临界汽轮机阀门部件表面大面积堆焊厚度为4.5 mm司太立合金层的要求,本文选择合适的预热、等离子喷焊、后热及去应力热处理等工艺参数,采用stellite 6#合金粉末在调质态F92锻件表面直接进行大面积两层等离子喷焊,通过分析司太立合金堆焊层的外观成型、无损检查、室温硬度、稀释率和金相组织来评价等离子喷焊工艺的合理性。结果表明,采用合理的等离子喷焊工艺参数可获得良好的组织与性能、无焊接缺陷、稀释率低于10%的大面积两层等离子喷焊司太立合金堆焊层;司太立合金层的维氏硬度在400HV10以上,且第二层司太立合金层硬度略高于第一层;堆焊层组织主要为钴基固溶体+晶间片状碳化物共晶组织,而两层堆焊层之间存在胞状晶固溶体+晶间片状碳化物共晶组织。

高频淬火和堆焊司太立合金对叶片钢抗水蚀性能的影响

为提高汽轮机低压末级叶片的抗水蚀性能,分别对基体材料1Cr12Ni2W1Mo1V表面进行高频淬火强化处理和在基体材料表面堆焊司太立合金。研究了基体材料和两种强化层的显微组织和显微硬度分布,并测试分析其抗水蚀性能。结果表明:高频淬火和堆焊司太立合金均能显著提高工作层的显微硬度,淬硬层平均硬度值413.8 HV3N,是基体材料的2.03倍,而堆焊层的平均硬度值404.4 HV3N,约为基体材料的2倍;强化层的显微组织更加均匀;两种强化层的水蚀速度明显比基体材料小,说明这两种方式均能有效提高材料的抗水蚀性能,尤其是堆焊司太立合金层水蚀试验后,表面无明显水蚀凹槽,未见大量金属脱落,其质量损失仅为基体材料的1/9,为淬硬层的1/5,表明其抗水蚀性能更好。

锥体钴铬钨硬质合金的堆焊工艺

本文介绍了关于锥体内部堆焊硬质合金的难点。通过制作合理的工装、选择合适的焊接方法,使硬质合金堆焊满足了产品性能的要求。

Q235钢板表面耐磨堆焊层的组织与性能研究

研究了药芯焊丝中CaB_6的添加量对Q235钢板堆焊层组织、物相、硬度和耐磨性能的影响。结果表明,堆焊修复层主要由奥氏体、马氏体、共晶碳硼化物和一次碳硼化物组成,随着CaB_6添加量的增加,基体中块状的白色碳硼化物数量逐渐增多; 6. 0%CaB_6添加量的堆焊修复层主要由Cr-Fe、(Cr,Fe)_7(C,B)_3、(Cr,Fe)_3(C,B)、奥氏体和马氏体组成,堆焊层熔合区宽度约为18μm,界面结合良好;随着CaB_6添加量的增加,堆焊修复层的平均硬度呈现逐渐增加的趋势,而相对耐磨性呈现先增强而后降低的趋势且在CaB_6添加量为3. 0%时取得最大值。

马氏体不锈钢预堆边焊接工艺可行性探索

通过选用隔离层焊接材料及其它焊接工艺参数进行13Cr-4.5Ni-Mo型马氏体不锈钢隔离层堆焊后与奥氏体不锈钢对接的焊接工艺评定来对13Cr-4.5Ni-Mo型马氏体不锈钢预堆边焊接工艺可行性进行探索,各项试验结果均满足ASME第Ⅸ卷中的要求,从而验证了13Cr-4.5Ni-Mo型马氏体不锈钢预堆边焊接工艺的可行性。