Difference in particle characteristics and coating properties between spraying metallic and ceramic powder cored wires

The sprayed particles of metallic and cermet wires were collected to analyze the atomization state of the particles in arc spraying forming, the microstructure and properties of metallic and ceramic coatings were investigated and compared. Particle size analyzer was used for quantifying particle size. The XRD, SEM and optical microscope(OM) were used to analyze the phase composition and microstructure of the particles and coatings. From the experimental results, some difference of particle characteristics was established between the spraying metallic and ceramic cored wires, and the microstructure and properties of coatings depend strongly on the particles behaviors. The result shows that Fe-TiB2/Al2O3 composite coating has a high potential for abrasive wear applications.

稀释剂用量对铁硅铝软磁粉芯含浸强度的影响

金属软磁粉芯生坯强度通常较低,在制造过程中需采用含浸树脂的方法提高强度。采用非活性稀释剂(四氯乙烯)和活性稀释剂636(三羟甲基丙烷三缩水甘油醚)作为135环氧树脂/甲基四氢苯酐含浸体系的混合稀释剂,研究了四氯乙烯的用量对于铁硅铝软磁粉芯抗压强度的影响以及含浸工艺对铁硅铝软磁粉芯磁性能的影响。同时,结合实测抗压强度和孔隙率对复合材料抗压强度公式进行了修正,得出了金属软磁粉芯抗压强度的计算公式。结果表明,经含浸处理后,软磁粉芯的抗压强度显著提高,在树脂与稀释剂的质量比约为1∶2时达到最大值18.43 MPa,且磁性能与含浸之前的样品相比没有明显变化。这表明在该配比下,稀释剂可以和环氧树脂充分均匀混合,并且可以与固化剂更好地发生交联固化,从而有效提高环氧树脂的力学性能。对含浸工艺和软磁粉芯抗压强度计算公式的研究结果,可为提高软磁粉芯强度的量产工艺开发提供参考。

Fe-Cr-B-C系耐磨堆焊合金组织与性能

为了探讨合金元素Cr,C对高硼铁基堆焊合金组织结构的影响,采用气体保护焊堆焊技术,通过调整金属粉芯焊丝中高碳铬铁的添加量,在Q235钢板表面制备不同高碳铬铁含量的Fe-Cr-B-C堆焊合金,采用金相显微镜、扫描电镜、能谱(energy dispersive spectrometer,EDS)及X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)等分析测试方法,分析不同合金元素Cr,C含量对堆焊合金组织和性能的影响。结果表明,堆焊合金的组织为马氏体+网状(Fe,Cr)_(3)(B,C)及少量的微量M_(7)C_(3);随着高碳铬铁粉添加量的增加,网状(Fe,Cr)_(3)(B,C)体积分数增加,堆焊合金中的马氏体具有较高的硬度,合金元素Cr能够使基体组织固溶强化,网状碳化物(Fe,Cr)_(3)(B,C)作为耐磨骨架,阻碍磨料在磨损过程中的挤压与切削作用,使堆焊层耐磨性均高于65Mn钢3~4倍,其磨损机理为微犁沟。

马氏体时效金属粉芯焊丝堆焊金属热处理工艺分析

针对马氏体时效金属粉芯焊丝堆焊金属热处理工艺展开探讨,从时效处理技术入手,介绍了金属热处理工艺试验内容及其结果,并进一步分析了金属粉芯焊丝合金元素对堆焊硬度的影响。明确了最佳固溶处理工艺、时效工艺,以及不同合金元素含量对于堆焊处理效果的影响特点。研究结果可应用于实际金属粉芯焊丝堆焊处理过程中,也可为相关技术研究提供参考。

金属磁粉芯绝缘包覆工艺的发展研究

金属磁粉芯是以金属软磁粉末为原料,经绝缘包覆、加压成型和热处理等工艺处理后制备的软磁复合材料,其中绝缘包覆工艺是制备金属磁粉芯的关键技术。通过介绍金属磁粉芯有机、无机、有机-无机复合包覆工艺,对比磷酸、氧化物、铁氧体等包覆工艺对磁粉芯性能的影响,展望了包覆工艺技术的发展方向,为磁粉芯包覆工艺的研究和发展提供参考。

铝合金点阵结构电弧增材制造技术及应用

电弧增材制造技术是制备点阵结构的有效方法。研究了点阵结构电弧增材制造装备、铝基药芯焊丝设计与制备技术、激光约束电弧工艺和点阵杆件直径、角度控制方法,制备了典型点阵结构示范件。点阵结构电弧增材制造装备由增材制造单元、激光单元与监测单元组成。设计自生Al_(2)O_(3)相铝合金药芯丝材Al-Cu-NiO合金体系,制备出直径1.2 mm的药芯丝材,堆积杆件具有较低的热导率。激光激发大量中性粒子电离,使电弧中的带电粒子大幅度增加,对电弧存在约束和稳定作用,提高成形精度。控制电弧增材制造熔滴体积与个数,可制备直径为2.5~7.0 mm的点阵单元杆件。控制电弧增材制造电弧枪纵向与横向运动量,可制备角度为15°~90°的点阵单元杆件。利用点阵结构电弧增材制造技术实现了平面点阵结构、圆柱面点阵结构和曲母线面点阵结构的高精度成形,点阵结构的平均压缩强度为58.53 MPa,具有较高的承载性能。在点阵测试件的上表面施加均匀热源,热源温度为500℃,时间600 s,测试件下表面温度约93℃,具有较高的隔热性能。

金属粉芯型药芯焊丝熔滴过渡及飞溅观察分析

采用高速摄影技术对金属粉芯型药芯焊丝的熔滴过渡及飞溅进行观察分析,总结了金属粉芯型药芯焊丝在试验参数下的熔滴过渡类型和特征以及飞溅类型和特征,阐述了熔滴过渡特征以及飞溅特征产生的原因.结果表明,采用100%CO2气体保护时,焊接过程中电弧电压波动较大,熔滴过渡不稳.以排斥过渡为主,少量细颗粒过渡和爆炸过渡,焊接飞溅大;采用5%CO2+95%Ar保护时,熔滴过渡为单一射滴过渡,熔滴过渡平稳,电弧稳定,焊接飞溅小;金属粉芯型药芯焊丝飞溅形式主要包括:气泡放出型飞溅、缩颈飞溅、熔滴爆炸飞溅以及电弧力引起的飞溅.

堆焊用药芯焊丝生产过程中的质量控制

针对堆焊用药芯焊丝生产过程中的质量控制问题,从设备状态、合金粉末、包粉量、焊丝刚度、减径量、拔丝粉、拉拔力和拉拔速度等方面提出了相应的措施,以保证和提高药芯焊丝质量的稳定性。

农机犁铧堆焊组织结构仿生设计与耐磨性

为了提高农机犁铧使用寿命,寻求与蜣螂体表的微结构形态相似的堆焊微观组织结构。设计Fe-Cr-C-(B4C)x系金属粉芯焊丝,通过B4C添加量的变化调控堆焊层微观组织结构向蜣螂体表的表面微结构变化。采用CO_2气体保护焊进行往复摆动堆焊,观察堆焊层显微组织结构,并进行了EBSD相分析,测定了堆焊层HRC和磨粒磨损性能。结果表明,堆焊层组织为马氏体、下贝氏体及网状(Cr,Fe)_3(B,C),并含有少量硬质点TiC。得到的微观组织结构达到了蜣螂体表的微结构形态仿生效果,并且使堆焊层耐磨性均高于65Mn钢3~4倍。

合金元素Ni和Mo对高强钢金属粉芯型药芯焊丝焊接接头力学性能的影响

采用自行研制的金属粉芯型药芯焊丝对WQ960高强钢进行了焊接试验。通过拉伸试验、冲击试验等方法研究了药芯成分中分别加入合金元素Ni和Mo对焊接接头力学性能的影响,并结合金相组织观察对其影响机理进行了合理的解释。结果表明:随着焊缝中Ni含量的增加,焊接接头的抗拉强度、常温和-20℃冲击功均先增大后减小,伸长率减小。这是由于Ni的加入使焊缝组织出现马氏体,贝氏体和针状铁素体含量增多导致的。随着焊缝中Mo含量的增加,焊接接头的抗拉强度增加,但伸长率、常温和-20℃冲击功均减小。这是由于Mo促进贝氏体转变,焊缝中贝氏体含量增多的缘故。焊缝金属中Ni含量的最佳范围为0.81%~1.22%,Mo的最佳加入量为1.52%。

纳米核壳金属粉的制备及对高氯酸铵的热分解效应

采用还原反应制备了约15nm的钴硼(CoB)金属粉,为了防止纳米金属粉在空气中被氧化,通过化学置换反应制备了银包纳米CoB(Ag-CoB)的纳米核壳金属粉,其形貌与组成分别通过电子透射显微镜(TEM)与X射线衍射(XRD)进行表征。对纳米金属粉(Ag-CoB)与未包银的CoB金属粉的抗氧化性通过热重分析进行了对比,另外,利用差热分析对两种金属粉对高氯酸铵(AP)的催化热分解作用进行了比较。结果表明:(Ag-CoB)金属粉的抗氧化效果好;纳米CoB金属粉和包银后的Ag-CoB金属粉对AP的催化效果都较好,经过包银后的Ag-CoB金属粉对AP的催化效果明显好于未包银的金属粉,达到了包覆的目的。

960 MPa高强钢金属粉芯型药芯焊丝焊缝金属韧化机理

针对960 MPa高强钢研制了以Mn,Ni,Mo和Cr元素为主要合金体系,以Ti,B,Nb和Al元素为微合金元素的金属粉芯型药芯焊丝.采用熔化极气体保护焊进行施焊,通过拉伸试验和低温冲击试验等方法对接头力学性能进行了测试,结合金相组织观察、断口扫描、能谱分析和透射电镜观察等对合金元素的作用机理进行了分析.结果表明,接头抗拉强度平均值为952.24 MPa,-20℃焊缝低温冲击吸收功平均值为70 J,研制的焊丝在保证接头强度的同时有效改善了焊缝金属的低温冲击吸收功.在药芯成分中,主要合金元素起固溶强化和弥散强化作用,微合金元素通过细化晶粒、抑制块状铁素体析出和增加针状铁素体形核率等方式改善低温冲击性能.

微合金元素镍和铌对金属粉芯焊丝焊接接头性能的影响

在自行研制的高强钢金属粉芯焊丝的基础上,通过拉伸试验、冲击试验等方法分别研究了微合金元素镍和铌对高强钢焊接接头力学性能的影响,并结合金相分析、扫描电镜分析、化学成分分析等方法从组织和成分的角度对两种微量合金元素的影响机理进行了合理的解释。结果表明,微合金元素镍具有增加焊缝组织中贝氏体和马氏体组织含量从而提高焊接接头强度的作用,并能促进针状铁素体形成而改善接头低温冲击韧性;微合金元素铌同样具有促进焊缝组织形成针状铁素体作用,同时通过细化晶粒和沉淀强化提高接头的抗拉强度。

密炼机用耐磨堆焊金属粉芯药芯焊丝

金属粉芯药芯焊丝是近年来国际发展的新趋势,是药芯焊丝研究和开发的重点之一。该文作者研制了一种应用于密炼机耐磨堆焊的金属粉芯药芯焊丝,并试验分析了焊丝的脱渣性、抗裂性、耐磨性、硬度、抗高温氧化性能和金相组织。结果表明,该焊丝具有较高的硬度(>HRC55),其耐磨性为45#调质钢的12倍;同时该焊丝不预热时连续堆焊也不出现裂纹,抗裂性良好。该焊丝的脱渣性好、熔敷速度快,大大提高了密炼机制造中的堆焊质量,而且药芯采用价格比较低廉的金属粉末,成本低。

金属磁粉心的研究与发展

金属磁粉心具有优异的软磁性能,广泛应用于电感元件和变压器等领域。概括介绍了金属磁粉心的发展情况,重点对其磁性能的影响因素(粉料、绝缘包覆、成型和烧结等)进行了分析。

钴对马氏体时效不锈钢模具堆焊焊丝堆焊层性能的影响

针对我国热作模具堆焊修复材料的缺乏和性能的不足,开展了马氏体时效不锈钢热作模具CO2气体保护焊金属粉芯堆焊焊丝的研究工作。通过改变Co元素的含量,研究了Co元素对所研制焊丝堆焊合金的硬度、时效行为、红硬性、显微组织和时效析出相的影响。结果表明,Co元素有利于焊后堆焊合金由奥氏体向马氏体转变,当w(Co)≥2%时堆焊合金为全马氏体组织;随着堆焊合金中Co元素含量增加,堆焊层的焊态硬度、时效态硬度和红硬性提高。

马氏体时效钢TIG模具堆焊金属粉芯焊丝研制

研制了一种用于TIG模具堆焊的马氏体时效钢金属粉芯焊丝。该焊丝的焊接工艺性能优良 ,堆焊金属时效强化效果显著 ,具有高强。

时效硬化工具合金TIG堆焊金属粉芯焊丝的研制

研制了一种用于TIG堆焊的时效硬化工具合金金属粉芯焊丝。该焊丝的焊接工艺性能优良 ,堆焊金属时效强化效果显著 。

金属粉芯焊丝自动焊在管线建设中的应用

管道焊接对焊接工艺、焊接材料、焊接设备等在效率、质量、稳定性和可靠性方面都提出了高要求。采用管道自动焊工艺,窄坡口接头,Miller Pipe Pro 450RFC焊接电源和CRCM300C焊接机头,Hobart金属粉芯焊丝Metalloy 80N1,以及Miller RMD打底技术打底,Pro Pulse技术填盖,充分发挥了金属粉芯焊丝自身的优势,在施工中达到了稳定,优质、高效的目标。

Ni对金属粉芯型焊丝接头性能的影响

为了制备WQ960高强钢焊接所需的药芯焊丝,自行研制了Mn-Mo-Cr系金属粉芯型药芯焊丝,并在药芯中添加Ni粉来改善焊接接头的冲击韧性.利用拉伸试验、硬度试验和冲击试验等测试方法研究了Ni元素对焊接接头力学性能的影响.结合组织观察和化学成分分析方法,从组织结构的角度对Ni元素的影响机理进行了合理解释.结果表明,随着焊缝中Ni含量的增加,焊接接头的抗拉强度增大,但伸长率减小.当温度为-60~25℃时,焊缝冲击功呈现先增大后降低的趋势.随着Ni含量的增加,焊缝及热影响区硬度增大,焊缝最高硬度值为329. 5 HV,热影响区软化现象有所缓解.焊缝金属中加入适量的Ni元素具有提高焊接接头冲击功的作用,且最佳Ni含量为1. 22%.