目的采用無熔滴電弧熱絲GTAW堆焊技術(shù),在Q235鋼表面堆焊具有自潤滑功能的含石墨相耐磨合金。方法設計含有鎳包石墨粉的藥芯焊絲,并使用無熔滴電弧熱絲GTAW堆焊技術(shù)和傳統(tǒng)GMAW兩種方法進行對比堆焊。焊后,采用銷盤式摩擦磨損試驗機對堆焊層進行對比摩擦磨損性能測試,利用光學顯微鏡、SEM和EDS研究堆焊層的微觀結(jié)構(gòu)及成分,并對磨損面形貌進行對比分析,探究自研焊接系統(tǒng)制備含石墨相堆焊層的工藝特點和堆焊層自潤滑耐磨性能。結(jié)果無熔滴電弧熱絲GTAW可以有效降低母材的稀釋率,保證藥芯焊絲自潤滑石墨相過渡,且能提高熔敷率。堆焊層形成了Fe-Cr-B耐磨基體,并在晶界處分布大量的顆粒狀石墨相。摩擦磨損實驗中,堆焊層摩擦系數(shù)可低至約0.65,隨著摩擦時間的延長,摩擦系數(shù)進一步減小,磨損面未發(fā)現(xiàn)典型犁溝,表面平滑且呈黑色,堆焊層具有自潤滑功能,且摩擦系數(shù)與焊接參數(shù)有關(guān)。傳統(tǒng)GMAW方法制備的堆焊層的摩擦系數(shù)為1.4左右,且隨著磨損時間的延長,摩擦系數(shù)略有增大。結(jié)論無熔滴電弧熱絲GTAW堆焊技術(shù)低熱輸入和高熔敷率的工藝特點適合堆焊,尤其適合防止焊絲化學成分燒損的堆焊。在合理控制工藝參數(shù),焊接穩(wěn)定的前提下,...

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圖1藥芯焊絲橫截面掃描照片及能譜圖

試驗采用自制的電弧熱絲GTAW焊接系統(tǒng)和自行設計的含鎳包石墨成分的藥芯耐磨焊絲，在6mm厚的Q235鋼板上制備自潤滑F(xiàn)e-Cr-B耐磨基體的堆焊層，鎳粉能夠在一定程度上保護石墨顆粒不被燒損[16]。為進行堆焊效果對比，還采用了傳統(tǒng)的熔化極氬弧堆焊。藥芯焊絲橫截面照片及成分分析如....

圖9堆焊層摩擦系數(shù)與時間的關(guān)系曲線

圖8不同輔弧電流堆焊層的SEM顯微組織采用無熔滴電弧熱絲GTAW堆焊時，輔弧電流不同，其摩擦系數(shù)也不同，如圖9a、b所示。隨著輔弧電流的增大，摩擦系數(shù)也增大，當輔弧電流由120A增大到140A時，堆焊層摩擦系數(shù)由約0.65增大到約0.9。當輔弧電流為140A時，隨著摩擦時....

圖2焊縫宏觀形貌

利用無熔滴電弧熱絲GTAW技術(shù)進行堆焊試驗，焊縫宏觀橫截面如圖2a、c所示。采用傳統(tǒng)的GMAW進行堆焊試驗，焊縫宏觀橫截面如圖2b、d所示。在總電流相同的情況下，兩種焊接方法的稀釋率有很大的不同：GTAW技術(shù)堆焊的稀釋率極低，小于5%，且稀釋率與焊接電流大小關(guān)系不大；而GMAW堆....

圖3無熔滴電弧熱絲GTAW和傳統(tǒng)GMAW焊接原理示意圖

采用無熔滴電弧熱絲GTAW方法，由于焊絲的送絲速度與主電弧電流不再是耦合關(guān)系，因此可以在一定的焊接電流下，根據(jù)需要，增加送絲速度，從而可以使焊絲熔化由有熔滴狀態(tài)調(diào)整至無熔滴狀態(tài)，如圖4所示。無熔滴產(chǎn)生的情況下，輔助電弧作用于鎢極尖端和一小段焊絲處，焊絲既可以得到充分的預熱，又可以....

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