本文關(guān)鍵詞：鈦、釩對(duì)2Cr13藥芯焊絲耐磨性能的影響研究

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【摘要】：采用藥芯焊絲進(jìn)行堆焊后產(chǎn)生的堆焊層金屬具有高硬度高耐磨性等優(yōu)異性能。在易磨損表面堆焊耐磨金屬,可以使零件的壽命大大增加。但是,目前所研制出的藥芯焊絲堆焊后的硬度及耐磨性還很低,滿足不了工業(yè)上的需要。因此,研究一種耐磨堆焊用藥芯焊絲對(duì)生產(chǎn)有極大的作用。本課題以2Cr13馬氏體不銹鋼藥芯焊絲為基礎(chǔ),添加Ti、V元素。研究Ti、V元素對(duì)堆焊層金屬硬度、耐磨性及其他性質(zhì)的影響。本文根據(jù)堆焊層金屬的高耐磨性高硬度的要求,確定合適的合金元素過(guò)渡系數(shù),并設(shè)計(jì)藥芯焊絲藥粉成分含量。制備出金屬粉型藥芯焊絲。采用光學(xué)顯微鏡、EDS、XRD分析相結(jié)合的方法研究堆焊層金屬的組織,并分析合金元素的作用。對(duì)堆焊層金屬進(jìn)行硬度試驗(yàn)與耐磨性試驗(yàn),分析不同Ti、V含量對(duì)堆焊層金屬綜合性能的影響。使用JMatPro軟件對(duì)不同Ti、V含量的堆焊層金屬進(jìn)行相轉(zhuǎn)變和硬度的模擬。經(jīng)過(guò)研究得出結(jié)論:使用新研制的藥芯焊絲堆焊后的熔敷金屬的基體組織為馬氏體+殘余奧氏體。這與模擬得出的結(jié)論一致。在藥芯焊絲中加入Ti元素,堆焊層金屬的硬度有所提高。Ti含量從0%增加到10%,堆焊層金屬的硬度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。相對(duì)耐磨性也有相同的變化趨勢(shì)。V含量從0%增加到3%,堆焊層金屬硬度提高了14%。而相對(duì)耐磨性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)綜合分析,確定含Ti5%、V1.5%的堆焊層金屬的綜合性能最好。其平均洛氏硬度為48.2HRC,與不含鈦元素與釩元素的硬度相比,提高了12%。相對(duì)耐磨性提高了62%。模擬的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論一致。本文研制出的藥芯焊絲可用于修復(fù)易磨損的工件表面。在工件表面堆焊一層耐磨耐蝕的不銹鋼,以此來(lái)增加耐磨性,延長(zhǎng)工件使用壽命。最終減少了更換工件的費(fèi)用。
【關(guān)鍵詞】：藥芯焊絲 埋弧堆焊 耐磨
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG455
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-22
• 1.1 引言9
• 1.2 埋弧堆焊修復(fù)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 磨損10-12
• 1.3.1 磨損的機(jī)理及分類10-11
• 1.3.2 耐磨材料簡(jiǎn)介11-12
• 1.4 堆焊用藥芯焊絲12-16
• 1.4.1 藥芯焊絲種類及特點(diǎn)12-14
• 1.4.2 金屬型粉芯藥芯焊絲14-15
• 1.4.3 藥芯焊絲生產(chǎn)工藝15-16
• 1.5 馬氏體不銹鋼藥芯焊絲16-18
• 1.6 JMatPro軟件簡(jiǎn)介18-19
• 1.7 本論文研究?jī)?nèi)容及意義19-22
• 第二章 2Cr13藥芯焊絲的設(shè)計(jì)與制造22-32
• 2.1 藥芯焊絲合金粉的選擇22-25
• 2.2 藥芯焊絲配方的確定25-29
• 2.2.1 藥芯焊絲所選的鋼帶25
• 2.2.2 藥芯焊絲包粉率的確定25
• 2.2.3 過(guò)渡系數(shù)的確定25-26
• 2.2.4 藥芯焊絲配方確定26-29
• 2.3 藥芯焊絲生產(chǎn)工藝及制造29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法32-40
• 3.1 試驗(yàn)材料32
• 3.2 試驗(yàn)設(shè)備32
• 3.3 試驗(yàn)方法32-34
• 3.3.1 焊前準(zhǔn)備32-33
• 3.3.2 埋弧堆焊工藝參數(shù)33-34
• 3.3.3 試樣的制備34
• 3.4 試驗(yàn)方法34-37
• 3.4.1 洛氏硬度試驗(yàn)34-35
• 3.4.2 顯微組織分析35
• 3.4.3 X射線衍射分析35-36
• 3.4.4 堆焊層金屬表面化學(xué)成分分析36
• 3.4.5 磨粒磨損試驗(yàn)36-37
• 3.5 JMatPro軟件模擬理論簡(jiǎn)介37-39
• 3.5.1 熱力學(xué)計(jì)算理論基礎(chǔ)37-38
• 3.5.2 相轉(zhuǎn)變計(jì)算原理38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第四章 試驗(yàn)結(jié)果與分析40-53
• 4.1 Ti對(duì)堆焊層性能的影響40-44
• 4.1.1 Ti對(duì)堆焊層組織的影響40-41
• 4.1.2 Ti對(duì)堆焊層硬度的影響41-42
• 4.1.3 Ti對(duì)堆焊層耐磨性的影響42-43
• 4.1.4 含Ti的堆焊層金屬EDS分析43-44
• 4.2 V對(duì)堆焊層性能的影響44-49
• 4.2.1 V對(duì)堆焊層組織的影響44-46
• 4.2.2 V對(duì)堆焊層硬度的影響46-47
• 4.2.3 V對(duì)堆焊層耐磨性的影響47-48
• 4.2.4 含V的堆焊層金屬EDS分析48-49
• 4.3 Ti和V共同作用對(duì)堆焊層的影響49-51
• 4.3.1 Ti和V共同作用對(duì)堆焊層組織的影響49-50
• 4.3.2 Ti和V共同作用對(duì)堆焊層硬度和耐磨性的影響50
• 4.3.3 含Ti和V的堆焊層金屬的EDS分析50-51
• 4.4 硬度與耐磨性的關(guān)系51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 使用JMatPro模擬熔敷金屬的性能53-57
• 5.1 對(duì)熔敷金屬組織演變規(guī)律模擬53-54
• 5.2 對(duì)熔敷金屬硬度變化的模擬54-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 第六章 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 本文結(jié)論57-58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63-64
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-65

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