在不锈钢耐磨合金上等离子堆焊钨铬钴合金6

奥氏体不锈钢通过药芯电弧焊工艺沉积在9Cr-1Mo钢(ASME91级)上。为提高钨铬钴合金6(Co-Cr合金)的高温耐磨性,对其涂层采用等离子转移弧焊工艺。对Stellite6涂层进行了显微结构表征,并对硬度和化学分别用维氏硬度计和光学发射光谱仪测定了成分。合金化的影响采用电子色散光谱法分析了钨铬钴合金6镀层和钨铬合金6与不锈钢的熔合线中的元素行扫描。观察到,钨铬钴合金6中PTA熔覆涂层中铁的稀释率低于2%,硬度大于获得HV0.3。钨铬钴合金6的显微组织由具有枝晶结构和枝晶间的钴固溶体基体组成提供硬度的共晶碳化物。在°C下进行销盘试验,并使用扫描进行表征磨损表面的电子显微镜。磨损机制被确定为磨损中的分层和磨料磨损观察到的表面。由于Co、Cr和W等合金元素的存在,报告了磨损的磨料形式。

1.简介

当表面相互接触时,会发生高温磨损。它能减少磨损并且导致强度和耐腐蚀性降低。为了提高其硬度必须堆焊具有高硬度和耐腐蚀性的合适合金。当两个滑动部件处于高位彼此接触时,不同的磨损模式占主导地位。这个通过熔覆各种特殊合金可以提高耐磨性,从而改善腐蚀和磨损高温性能。不锈钢表面高温堆焊钨铬钴合金6高压阀的应用对于防止接触表面受到各种形式的磨损因素是至关重要的.钨铬钴合金6在高温下具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐磨损性和气蚀性而不影响基体金属的功能和性能。钨合金具有良好的耐腐蚀性氧化也是各种压力容器应用所必需的。它是一种钴基合金材料合金元素,如铬、钨、碳、铁和镍。

它由混合在Co-Cr固溶强化合金基体具有枝晶结构。钨铬钴合金6的耐磨性这是由于其由分散在钴合金基体中的硬质碳化物形成的高耐磨性能[6-9]。Cr具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性以及高温强度。它形成硬质金属碳化物,如M7C3和M23C6碳化物,它们提供了必要的强度。Mo和W等金属增加了额外的强度通过形成MC和M6C碳化物以及诸如Co3(Mo。钨铬钴合金6的堆焊可以通过诸如保护金属电弧焊(SMAW)、钨极气体保护焊(GTAW)等多种技术进行,等离子弧焊接(PTAW)和激光熔覆工艺。当钨铬钴合金6涂覆在钢上时直接堆焊时,钨铬钴合金6合金和母材的混合物,导致合金中的铁含量较高覆盖它改变了涂层钨铬钴合金6和母材的微观结构,并在高温下影响其机械性能温度因此,在这种敏感材料的情况下可能需要缓冲层,以防止用堆焊层稀释母材。销盘试验用于确定不同温度下的磨损损失和摩擦系数通过改变速度和负载。合金元素的稀释和钨铬钴合金6的硬度对其影响很大由于硬质碳化物的存在而导致的磨损行为,无论是粗的还是细的。在高温下,磨损在腐蚀性环境中,颗粒从较硬表面扩散可能渗透到反之亦然,从而失去其耐磨性能。当钨铬钴合金6的表面暴露在高温下。有时,它会起到保护层的作用,以防止表面进一步磨损。

等离子堆焊机

2.材料和方法

2.1焊接方法

9Cr-1Mo钢作为母材,尺寸为X75mm,厚度为25mm

通过药芯电弧焊工艺与奥氏体不锈钢(-16L)焊接。ER-16电极用于此在手动焊机上进行的焊接工艺。焊接程序避免在不锈钢和母材的熔合区附近的母材开裂。这个对试样进行焊后热处理,以减轻收缩应力并改善焊接金属和母材的机械性能。奥氏体不锈钢涂层厚度为4-5通过铣削加工将其研磨至3mm。在不锈钢上进行了钨铬钴合金6的PTA堆焊在等离子转移弧(PTA)焊机中,由于这是一个半自动化过程。氩气用作保护气体以及PTA工艺中产生等离子体的介质。两层钨铬钴合金6涂层的最大厚度为6mm或更高。

4.结论

在9Cr-1Mo钢上采用FCA焊焊不锈钢,然后采用PTA焊焊Stellite6。采用多种技术对其微观结构、硬度和磨损机理进行了分析。钨铬钴矿6的显微组织由枝晶和枝间晶组成,枝晶中含有共晶碳化物。枝晶呈平面状、胞状和柱状,形成于焊缝与涂层顶面的界面处。

钨铬钴矿6的热影响区最小,枝晶由热影响区本身形成。涂层钨铬钴合金6的合金元素(Co,Cr和W)相对高于标称值。PTA工艺的高电弧电流使焊件厚度增加了6.44mm以上。对钨铬钴矿6中合金元素的电子色散谱线扫描分析表明,铁元素向钨铬钴矿6熔合线的方向突然下降,表明钨铬钴矿6在不锈钢中的稀释程度较低。从涂层表面看,Stellite6镀层硬度均匀,穿过熔覆区和不锈钢基体后硬度降低,不锈钢热影响区附近硬度最小。

从钨铬钴合金涂层磨损的SEM微观形貌观察,分层磨损和磨粒磨损是主要的磨损机制。结果表明,钨铬钴合金6的PTA堆焊工艺具有良好的耐磨性。




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