关于hardox400耐磨板堆焊接头硬度与组织的研究

《关于hardox400耐磨板堆焊接头硬度与组织的研究 》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.comHardox400耐磨板堆焊接头硬度与组织的研究北京工业大学材料科学与工程学院(100124)刘希学贺定勇蒋建敏周正王智慧李晓延摘要为了研究堆焊过程对Hardox400耐磨板接头硬度与组织的影响，采用CO：气体保护焊的方法在母材上堆焊一道，然后测量试样热影响区到母材的宏观洛氏硬度值，并观察堆焊接头区域的显微组织。结果表明，合适的堆焊工艺条件下，Hardox400耐磨板的硬度值下降区域不超过5mm，下降幅度在1—2mm范围出现最大值，降幅约为母材的18％一26％。同时，在熔合区未出现明显的晶粒长大现象，焊缝组织中以马氏体为耐磨骨架

2、，细小的Fe：B为耐磨硬质相的组织，能够与基体马氏体组织相匹配，在保证了堆焊后基体耐磨性的同时而不出现堆焊层的脱落。关键词：堆焊硬度显微组织耐磨性中图分类号：TG455CO：气体保护焊的方式研究堆焊条件下焊缝熔合区微0前言观组织结构与接头宏观洛氏硬度值的变化，为实际工Hardox400耐磨板是由瑞典奥克隆德钢铁公司况条件下对Hardox400耐磨板堆焊修复提供理论支持。(SSABOxeltisundAB)研究开发的多用途的耐磨板钢，1试验材料及方法宏观硬度为HRC39—42，集高强度、高韧性和焊接性于一身，因此，对于刮板输送机中部槽、铲斗、装载机、自试验所用母材为

3、板厚为40mm的Hardox400耐磨卸车、破碎机、选粉机，溜槽等磨损严重的场合，Har-板，其化学成分见表1，选用CO气体保护焊，保护气体dox400耐磨板显然成为了理想之选。由于苛刻的磨损采用100％CO气体，堆焊用焊丝为研制的铁基含硼堆条件下，耐磨板的局部破坏可能会导致整个部件的失焊药芯焊丝(西1．6mm)，这种药芯焊丝具有高耐磨性效，造成生产率下降的同时，带来材料和资源的极大浪能，冲击韧性良好、飞溅小的特点。由于Hardox400耐费，采用堆焊修复的方式，能够很好的解决这一问磨板(厚度为40mm)的CE(IIW)约为0．57，预热温度题。但是，堆焊过程对H

4、ardox400耐磨板基体组织约为40℃l3J。因此，试验过程采用不预热的情况下在与性能的影响程度并没有相关报道。因此文中将通过母材上单层堆焊，堆焊工艺参数如表2所示。表1母材的化学成分(质量分数。％)堆焊后在垂直于焊缝的焊道上用线切割试样，制备出12mm×12mmx25mm的金相试样，抛光后用5％的三氯化铁水溶液侵蚀，在OLYMPUS—BM51型光收稿日期：2013—03—06学显微镜下进行金相观察，观察堆焊焊缝接头区域的2013年第4期41学兔兔www.xuetutu.com组织。按照国家标准GB／T230．1_2004《金属洛氏硬度试验》在HR一150A洛氏

5、硬度计上垂直于焊缝分别从焊缝根部到母材，以及从焊缝一侧的焊趾(距离母材一U上表面1mm)到母材测试其硬度值，顺着板厚向下的一方向每隔1mm处测试一个硬度值，如图1所示，观察焊缝根部、焊趾所在的热影响区到母材硬度值的变化。距离焊根部距离／mm(a)焊缝根部到母材的硬度分布图1硬度测试点分布图篁一越2试验结果及分析2．1焊接接头宏观硬度图2a是焊缝根部到母材的硬度分布，图2b是焊趾到母材的硬度分布。从图中可以看出堆焊热影响区距离焊根部距离／mm的范围为：焊缝根部0～5mm之间、焊趾向下0～4mm(b)焊趾到母材的硬度分布之间区域。焊缝根部5mm、焊趾部4mm以下区域硬

6、度趋于稳定，硬度值为HRC41左右，表明这一区域已图2焊缝合金硬度进入母材区，说明堆焊过程对这一区域以外的母材区域硬度值不再产生影响，焊缝根部点硬度值为HRC36．6；2．2焊缝微观组织分析图3是Hardox400耐磨板堆焊焊缝的金相组织照焊缝根部向下2mln处出现了硬度最低点，为HRC33．4；硬度值较母材相比降低了约18％，焊趾处硬度值为片，图3a为堆焊合金接头熔合区组织，在熔合线靠近母材一侧是典型的板条马氏体组织，由于母材含碳量HRC35．8；焊趾处以1mm处出现下了硬度最低点，为HRC30．4，硬度值较母材相比降低了约26％，出现了为0．22％，当焊缝中碳

7、含量小于0．4％，一般会形成狭窄区间的热影区软化现象。这是因为Hardox400低碳板条马氏体J。结合金相图看出(图3a)，马氏耐磨钢属于细晶粒化钢，堆焊时由于热输人较大，热体以一定交角呈细条状分布，符合位错马氏体的特影响区出现粗晶区，而在热影响区的粗晶区，高温停征，熔合线靠近焊缝一侧的晶粒生长存在明显的结晶留时间相对较长，Mo，Ni这些细化晶粒的元素对组取向，按照垂直于熔合线的方向呈树枝状晶生长，这织的细化作用被大大削减，粗晶区会出现粗大晶粒、是由于熔合线附近的堆焊熔敷金属和母材合金成分上贝氏体组织及一A组元，导致这一区域出现了存在一定的差别，导致结晶过程出现成

8、分过冷现象