等离子堆焊球形碳化钨颗粒增强镍基合金堆焊层的组织与性能.pdf

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1、第37卷第11期金属熬虔谨Vo1．37No．112012正11月HEATTREATMENTOFMETALSNovember2012等离子堆焊球形碳化钨颗粒增强镍基合金堆焊层的组织与性能邓德伟。，葛言柳，田鑫，孟艳玲(1．大连理工大学材料科学与工程学院，辽宁大连116024；2．沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁沈阳110869)摘要：采用等离子堆焊技术在304L不锈钢表面上堆焊碳化钨颗粒增强镍基合金层。研究了不同碳化钨颗粒含量对堆焊层组织形态、显微硬度的影响。结果表明，堆焊层组织包括树枝晶和枝晶间多元共晶组织；堆焊层中初始碳化钨颗粒沉积在堆焊

2、层底部，堆焊层顶部无碳化钨区域出现新的鱼骨状和块状结构。在堆焊过程中，碳化钨颗粒发生熔解并与镍基合金元素相互作用形成低熔点共晶组织，以块状和长片状析出。随碳化钨含量增加，堆焊层平均硬度增加，堆焊层顶部鱼骨状和块状结构对堆焊层硬度没有影响。关键词：等离子堆焊(PTAW)；镍基合金；碳化钨；微观组织；硬度中图分类号：TG174．44文献标志码：A文章编号：0254-6051(2012)11·0064-05Microstructureandmechanicalpropertiesofnickel-basedhardfacedcoatingrein

3、forcedbysphericaltungstencarbidesbyPTAWDENGDewei，GEYanliu，TIANXin，MENGYanling(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116024，China；2．ShenyangBlowerWorksGroupCorporation，ShenyangLiaoning110869，China)Abstract：Thenickelalloypowderre

4、inforcedbytungstencarbideparticleswasdepositedonthesurfaceof304Lstainlesssteelbyplasmatransferredarcwelding(PTAW)．Effectsoftungstencarbidescontentsonmicrostructureandmicrohardnesswereinvestigated．Theresultsshowthatthecoatingsconsistmainlyofdendritesof^y—nickelsolidsolution

5、phasesandeutecticmixtureasinterdendriticconstituents，primarytungstencarbidesaccumulateneartheinterfaceandherringboneandblockstructuresareseverallyfoundnearthesurfacewhereisfreeoftungstencarbidesinthecoatingsreinforcedbytungstencarbides．Intheprocess，primarytungstencarbidepa

6、rticlesdissolveandreactwiththeelementsofnickel—basedalloystoformlowmeltingeutectics，whichprecipitateintheshapeofbulkandlongflake．Withtheincreaseoftungstencarbidecontent，theaveragemicrohardnessofthecoatingsincreases．Thehardnessofcoatingsisnotafectedbytheherringboneandblocks

7、tructuresnearthesurface．Keywords：plasmatransferedarcwelding(PTAw)；nickelalloy；tungstencarbides；microstructure；hardness等离子堆焊技术属于快速凝固过程，容易得到细颗粒增强镍基合金层，研究了碳化钨含量对堆焊层组晶组织，可以获得热畸变小、热影响区小、稀释率低的织形态及显微硬度的影响。良好焊层4。。机械部件，例如阀门、轴承等经常应用于较为苛刻的工况条件下，其表面和心部性能的要求1试验材料与方法差别甚大。为此等离子堆焊技术已被广泛应用

8、于类似试验所用基体材料为304L不锈钢板，表面经过打零件的表面强化、熔覆技术领域。磨并用酒精清洗干净。焊前将不锈钢基体在400oC下碳化钨是耐磨性极佳的硬质材料，镍基合金对碳保温