tib2强化耐磨堆焊药芯焊丝及其堆焊合金的研究论文

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文TiB2强化耐磨堆焊药芯焊丝及其堆焊合金的研究摘要高硬度耐磨堆焊药芯焊丝在能源、矿山等领域的耐磨件制作和堆焊修复工作中已经得到了广泛的应用。但是，国产高硬度耐磨堆焊药芯焊丝综合性能，特别是耐磨损性能和国外知名品牌焊丝尚有差距，对耐磨堆焊合金的强化和耐磨机理的探究，还有大量工作完成。影响耐磨堆焊合金性能的主要因素是堆焊合金的成分、堆焊合金的组织、堆焊工艺参数及焊后热处理等。本文从已有耐磨堆焊药芯焊丝的理论依据和实际要求出发，提出了在传统金属粉芯药芯焊丝中添加合金元素的设

2、计方案，通过在Fe．Cr-C系耐磨堆焊粉芯材料中加入不同含量TiB2陶瓷粉末，制备了一种新型耐磨堆焊用药芯焊丝。采用明弧堆焊工艺方法制取了TiB2强化高铬铸铁耐磨堆焊合金，并借助光学显微镜(0M)、扫描电子显微镜(SEM)、硬度仪和X射线衍射仪(X】如)等试验仪器，试验研究了其堆焊合金的工艺性能和显微组织，分析了TiB2含量对该堆焊合金性能(硬度和耐磨性)的影响，并阐述了其影响机理。结果表明：(1)设计制作的TiB2强化Fe．Cr-C系高硬度耐磨堆焊药芯焊丝，通过采用明弧堆焊，其焊接工艺性达到了使

3、用要求，结合试验得出的最佳工艺规范制作的磨辊已在生产中使用。(2)新研制的TiB2强化耐磨堆焊合金组织是由初生碳化物、马氏体和少量残余奥氏体组成，是一种最优化的典型耐磨堆焊合金系组织类别。同太原理工大学硕士研究生学位论文时YiB2的加入，在堆焊合金中形成一种新的硬质相化合物颗粒～一TiC．TiB2，呈弥散状分布在初生碳化物和基体组织中。(3)当堆焊合金中含有TiB2时，其硬度和耐磨性都显著高于其它堆焊合金，特别是加入10wt％TiB2的堆焊合金其平均硬度值达到68．4HRC，耐磨损性是普通Fe．C

4、r．C系堆焊合金的1．2倍。经显微硬度测试，TiB2强化堆焊合金的初生碳化物和基体组织硬度最高。(4)加入陶瓷粉末TiB2，增加了堆焊合金的结晶形核质点，提高了初生碳化物的形核率，打断了堆焊合金中柱状晶的生长，抑制其晶粒长大，使其尺寸变小，耐磨硬质相数量增多，是导致堆焊合金硬度和耐磨性提高的原因之一。关键词：二硼化钛；药芯焊丝；堆焊；耐磨性太原理工大学硕士研究生学位论文RESEARCHOFFLUX．COREDWIREFORHARDR～CINGWITHABRASl0NRESISl：ANCEANDHA

5、RDFACINGALLOYSREINFORCEDWITHTIB2ABSTRACTHi曲hardnesswear-resistanthardfacingflux-coredwiresarewidelyadaptedtotheproductionofwearpartsandrepairworkofhardfacinginenergy,miningfield，etc．However,thereisstillabiggapbetweendomestichighhardnesswear-resistanth

6、ardfacingflux—coredwiresandforeignfamousbrandwiresconsideringtheircomprehensiveperformance，especiallywearresistance．Therearelotsofwork．tocompleteonthestudyofstrengtheningandwear-resistingmechanismofthewear-resistanthardfacingalloys．Themainfactorsthati

7、nfluencewear-resistanthardfacingalloyperformanceconsistofthealloy’Scomponent，microstructuralofthehardfacingalloys，weldingtechnologyparametersandweldingheattreatment，etc．Thispaper,inlightofthecurrenttheoreticalbasisandpracticalrequirementofwear。resista

8、nthardfacingflux—coredwire，putforwardthenewdesignproposalofaddingalloyelementstothetraditionalmetalpowderflux-coredwire．Inthispaper,throughaddingTiB2ceramicpowderwithdifferentcontenttotheFe—Cr-Cflux—coredwire，twoself-shieldedflux—coredwiresfor