堆焊Mo-Cr-Fe-B合金覆層的組織及性能研究

李子豪，潘應(yīng)君，柯德慶，黃 遼，常智敏

(武漢科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院，湖北 武漢，430081)

通過表面處理技術(shù)提高機械零部件的表面性能(如耐磨性、耐蝕性)是一種經(jīng)濟有效的方法。堆焊技術(shù)能使母材表面獲得良好的耐磨、耐高溫、耐蝕、抗氧化等性能，而且在實際工藝操作上具有很大的靈活性[1]。常用堆焊合金根據(jù)合金成分及堆焊組織特點可分為鐵基[2]、鈷基[3]和鎳基[4]三大類。目前應(yīng)用最廣泛的鐵基堆焊合金材料大多利用碳與合金元素形成碳化物，以碳化物為硬質(zhì)點均勻地分布在韌性較好的基體中，從而提高堆焊層的硬度及耐磨性。硼化物系合金作為理想的覆層材料，因其優(yōu)異的耐磨、耐腐蝕及耐高溫性能，且與基體結(jié)合程度好、原料成本低而備受重視[5-8]，但此類合金通過堆焊技術(shù)應(yīng)用于表面性能改善的研究很少。為此，本文采用自制的Mo-Cr-Fe-B系藥芯焊絲通過堆焊法在Q235鋼母材表面制備覆層，并分析探討了該覆層的組織、性能及其成型過程。

1 實驗

1.1 試樣的制備

借助線切割機將Q235鋼切割成尺寸為50 mm×30 mm×10 mm的長方體試樣作為基體材料。自制焊絲藥芯化學(xué)成分如表1所示，將藥芯干燥、混勻后裝入外皮經(jīng)拉拔處理后制成直徑為3.8 mm的焊絲，外皮為低碳冷軋H08A鋼帶。采用ZX7-315STG/ZX5-630型氬弧焊機及自制焊絲在基體材料表面堆焊覆層，堆焊工作電流為400 A。

表1 藥芯的化學(xué)成分(wB/%)

1.2 分析與測試

分析試樣取自堆焊所得覆層橫截面部位，在多功能ZEISS Axio plan2型光學(xué)顯微鏡(OM)下觀察試樣的金相組織；借助X’Pert PRO MPD型X射線衍射儀(XRD)對覆層進行物相分析；……