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《太原理工大学》 2012年
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TiB_2强化耐磨堆焊药芯焊丝及其堆焊合金的研究

尉法兵  
【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(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、硬度仪和X射线衍射仪(XRD)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。同时TiB2的加入,在堆焊合金中形成一种新的硬质相化合物颗粒—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-Cr-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。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG455

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨威;王欣;张永生;李军伟;李本深;;高铬铸铁耐磨堆焊埋弧药芯焊丝研究[J];中国表面工程;2007年04期
2 魏建军;潘健;黄智泉;许健;王欣;;耐磨堆焊材料在水泥工业的应用现状及发展前景[J];中国表面工程;2009年05期
3 李国栋;栗卓新;李红;王阳阳;;高硬度CO_2气保护堆焊药芯焊丝的研制及其耐磨性能研究[J];中国表面工程;2009年06期
4 龚建勋;李煌;肖逸锋;张清辉;;Fe-C-Cr-V-B系高铬堆焊合金的显微组织及耐磨性[J];材料工程;2009年05期
5 周志宏;;高铬铸铁堆焊复合耐磨板工艺研究[J];化学工程与装备;2010年07期
6 申利凤;张清辉;肖逸锋;李再华;白范雄;;密炼机用耐磨堆焊金属粉芯药芯焊丝[J];粉末冶金材料科学与工程;2006年04期
7 武安华,曹文斌,李江涛,葛昌纯;SiC烧结的研究进展[J];粉末冶金工业;2002年03期
8 王移山;李少华;潘川;柳小坚;;高铬铸铁型自保护药芯焊丝的研制[J];粉末冶金工业;2006年03期
9 王业亮,傅正义,王皓,张金咏;TiB_2-TiC复相陶瓷的结构与性能研究[J];复合材料学报;2003年01期
10 熊焰,傅正义;二硼化钛基金属陶瓷研究进展[J];硅酸盐通报;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 黄智泉;魏建军;潘健;;耐磨堆焊药芯焊丝的发展及应用前景[A];第五届全国表面工程学术会议论文集[C];2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘铎;多元复合强化铁基堆焊合金及耐磨机理[D];沈阳工业大学;2006年
2 杨威;超高碳高铬耐磨堆焊合金微观组织研究[D];机械科学研究总院;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张西奎,王成国,王海庆,陈海燕;碳纤维含量对改性酚醛摩阻材料性能的影响[J];工程塑料应用;2003年04期
2 朱军,王东,陈东,高明珠,周古昕;浅谈铜与钢异种材料的氩弧钎焊[J];兵器材料科学与工程;2000年04期
3 丁华东,傅苏黎,朱有利,王海军;自润滑滑动摩擦系数研究[J];兵器材料科学与工程;2001年04期
4 康进兴,赵文轸;Cu基、Ni基喷焊层材料的浆体冲蚀性能研究[J];兵器材料科学与工程;2002年01期
5 胡金锁,郝敬敏,李治源,王莹;激光共晶化渗硼层磨粒磨损试验研究[J];兵器材料科学与工程;2002年01期
6 袁中岳,张忠明,李朝升,林尤栋;消失模法铸渗表面合金层组织研究[J];兵器材料科学与工程;2002年04期
7 谭兵,赵宝荣,樊建勋,高平;钎焊温度对WC“金属布”钎焊耐磨层性能研究[J];兵器材料科学与工程;2003年01期
8 裴海旭,王生,范玲;碎煤齿环堆焊材料与工艺研究[J];兵器材料科学与工程;2003年06期
9 徐维普,徐滨士,张伟,孟凡军,李新;高速电弧喷涂Fe-Al/Cr_3C_2粉芯丝材的研制与性能研究[J];兵器材料科学与工程;2004年02期
10 杜晓东,丁厚福,宣天鹏;稀土对CrB价电子结构的影响[J];兵器材料科学与工程;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李胜祗;金国;;我国钢材深加工业的现状与发展趋势[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 王莎鸥;;TiB_2/Al复合材料摩擦磨损性能研究进展[A];2010中国电子制造技术论坛论文集[C];2010年
3 李尚平;骆合力;曹栩;张喜娥;冯涤;;新一代高温耐磨材料的设计与开发[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年
4 曹淑芬;曹耕原;杜冈峰;杨玉;王建明;徐春花;;柴油机水泵轴断裂分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
5 王宇欣;郭利峰;;药芯焊丝CO_2气体保护焊在核电站安全壳钢衬里的应用[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
6 夏胜全;区智明;孙晓明;;一种降低CO_2焊接能量输入的方法[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
7 陈少平;董凤;王福明;胡利方;梁连杰;孟庆森;;梯度金属陶瓷(TiC)_pNi与Ti电场燃烧扩散连接界面组织及性能[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
8 程东海;胡文斌;陈益平;胡德安;;铝钢异种材料激光焊接接头力学性能研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
9 李寅炯;刘金海;李国禄;陈茁;;含碳化物奥铁体球墨铸铁渗硫后耐磨性的研究[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
10 王晓燕;卢芳云;林玉亮;;SHPB实验中端面摩擦效应的实验研究[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黎清宁;高锰钢和高铬铸铁的冲击腐蚀磨损行为及交互作用研究[D];昆明理工大学;2008年
2 祝琳华;新型NZP族催化剂载体材料的合成及应用研究[D];昆明理工大学;2010年
3 胡小平;二硅化钼的高温摩擦学特性及其磨损率预测[D];武汉理工大学;2010年
4 潘金芝;复合冷作模具钢的研究[D];大连交通大学;2010年
5 慈鸿钢;外加直流磁场对等离子弧堆焊层组织及性能的影响研究[D];沈阳工业大学;2011年
6 孟庆芬;钴硼酸盐晶须的制备与机理初探[D];西北大学;2011年
7 王怀志;铝青铜减摩粉体涂层及摩擦磨损性能[D];兰州理工大学;2010年
8 吴波;渣浆泵固液两相三维湍流及冲蚀磨损特性研究[D];中南大学;2010年
9 杨少锋;三维网络陶瓷/铁合金复合材料制备及其摩擦磨损性能研究[D];华南理工大学;2011年
10 杜健辉;基于旋转电弧传感的水下焊缝成形及自动跟踪的研究[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁家圆;热处理工艺对高铬白口铸铁组织与性能的影响[D];南昌航空大学;2010年
2 窦志强;SHS法制备TiB_2-Al_2O_3复相陶瓷的组织及形成机理研究[D];山东科技大学;2010年
3 郭云刚;内生NbC高抗裂耐磨堆焊合金组织和性能的研究[D];郑州大学;2010年
4 李明亮;碳化硅基热电材料的制备及性能研究[D];郑州大学;2010年
5 王赞斌;合金材料在低应力划伤条件下磨损性能研究[D];郑州大学;2010年
6 杨文超;激光制备原位生长WB-CrB颗粒增强镍基复合涂层[D];郑州大学;2010年
7 孙彦华;压气机常用马氏体不锈钢冲蚀及盐雾—冲蚀性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李剑;B_4C复合材料的制备及耐海水腐蚀性能的研究[D];中国海洋大学;2010年
9 李煌;Fe-C-Cr-V-Ti系高硼堆焊合金显微组织及耐磨性研究[D];湘潭大学;2010年
10 任立臣;无渣铁粉型耐磨堆焊焊条及其堆焊工艺研究[D];湘潭大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘春旭,陈俐;耐磨堆焊层显微组织特征及其与耐磨性关系的研究[J];兵器材料科学与工程;2000年02期
2 武安华,曹文斌,马芳,李江涛,葛昌纯;SiC的固相热压烧结[J];北京科技大学学报;2000年04期
3 胡邦喜;莽克伦;王静洁;徐滨士;;堆焊技术在国内石化、冶金行业机械设备维修中的应用[J];中国表面工程;2006年03期
4 魏建军;潘健;黄智泉;许健;王欣;张永生;;耐磨堆焊材料在我国水泥工业中的应用[J];中国表面工程;2006年03期
5 张元彬;史耀武;;Fe-Cr-Ti-Nb-V-C系堆焊层的组织及耐磨性研究[J];中国表面工程;2006年04期
6 杨威;王欣;张永生;李军伟;李本深;;高铬铸铁耐磨堆焊埋弧药芯焊丝研究[J];中国表面工程;2007年04期
7 逄婷婷,傅正义,张东明;放电等离子烧结(SPS)技术[J];材料导报;2002年02期
8 龚建勋;李煌;肖逸锋;张清辉;;Fe-C-Cr-V-B系高铬堆焊合金的显微组织及耐磨性[J];材料工程;2009年05期
9 魏成富,王学前;奥氏体碳浓度不均匀在球化退火中作用机理的研究[J];材料科学与工程;1999年01期
10 张国军,金宗哲;反应烧结TiB_2-SiC复相陶瓷的物相反应、力学性能及残余应力[J];材料研究学报;1996年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王洪发;;金属耐磨材料的现状与展望[A];21世纪全国耐磨材料大会——第九届全国耐磨材料磨损失效分析与抗磨技术学术会议论文专辑[C];2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 龚建勋;时效硬化耐磨堆焊焊条的研制[D];湘潭大学;2002年
2 王建华;提高单辊破碎机齿冠抗磨性研究[D];中南大学;2003年
3 赵旭东;矿山提料箕斗衬板磨损失效分析及制备工艺对比研究[D];兰州理工大学;2005年
4 白范雄;高硬度高韧性耐磨埋弧堆焊用药芯焊丝的研制[D];湘潭大学;2006年
5 杨威;超高碳高铬耐磨堆焊合金微观组织研究[D];机械科学研究总院;2007年
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中国期刊全文数据库 前10条
1 王智慧,贺定勇,王月琴;硼对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金组织的影响[J];材料工程;2001年10期
2 杨建华,杨文光,杨雷;锤式破碎机大型锤头堆焊的研究[J];水泥技术;1998年06期
3 贾世聪,孙晓冬,薛宏勇,邓赞湘;Ti-Al-B系统自燃烧合成TiB_2的研究[J];武汉理工大学学报;1993年02期
4 刘建辉;TiB_2-阴极涂层在铝电解槽上的应用[J];南方冶金学院学报;1994年02期
5 邓建新,艾兴,李兆前;Al_2O_3/TiB_2/SiC_w陶瓷材料的室温摩擦磨损特性研究[J];硬质合金;1995年03期
6 庞前列,黄新,罗军,于绍武;反应合成TiB_2工艺研究[J];硬质合金;1998年03期
7 何旭初,陈兆盈;新型TiC—TiB_2金属陶瓷[J];湖南冶金;2001年02期
8 谢中,张永健;TiB_2碳胶/石墨复合电极性能研究[J];稀有金属与硬质合金;1993年S1期
9 傅正义,王为民,王浩,袁润章;TiB_2-xAl复合材料的结构形成分析[J];金属学报;1994年20期
10 肇玉卿;TiB_2-C复合阴极在铝电解槽上的应用效果[J];轻金属;1995年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 线恒泽;;NDG-2镍基耐磨堆焊合金硬质相的研究[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
2 线恒泽;;NDG-2镍基耐磨堆焊合金硬质相的研究[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
3 刘振英;;水泥工业立磨磨辊/磨盘硬面堆焊技术探讨[A];2009全国水泥立磨技术和装备研讨会文集[C];2009年
4 方仁昌;罗四维;;电极表面TiB_2薄膜改性后的真空绝缘效果[A];中国电子学会真空电子学分会第十二届学术年会论文集[C];1999年
5 线恒泽;;NDG-2镍基耐磨堆焊合金硬质相的研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
6 齐立春;李臻熙;曹京霞;黄旭;;TiAl合金中的TiB_2相生长形态及其对力学性能的影响[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年
7 张建;王国平;左小涛;周晓军;;Fe-Cr-B高硬度高抗裂耐磨焊条的研制[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年
8 李国栋;栗卓新;张天理;郭俊杰;;TIG堆焊钴基合金接头性能及微观组织的研究[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
9 范同祥;杨光;张荻;张国定;;原位自生增强TiB_2/Al复合材料的热力学设计研究[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会’2004学术交流会论文集[C];2004年
10 李长久;单际国;徐滨士;董祖珏;赵军军;;堆焊及热喷涂技术的最新进展[A];第十一次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2005年
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1 张年农 李东风;耐磨堆焊助企业降成本[N];中国冶金报;2011年
2 卢洪波;走进水泥金属耐磨材料[N];中国建材报;2009年
3 蒋隽 郑书玉 李莉;三狮集团机电公司堆焊磨辊及耐磨板取得成功[N];中国建材报;2006年
4 中国农机院 周平安;耐磨技术在水泥工业中的应用现状[N];中国建材报;2009年
5 本报记者 张年农 特约记者 李东风;奏响循环经济的凯歌[N];现代物流报;2010年
6 曹文英;真空等离子束熔覆强化新技术[N];中国建材报;2003年
7 曹文英;泰安科大金纳公司推出真空等离子束熔覆强化新技术[N];中国有色金属报;2003年
8 特约记者 李东风;着眼今天放眼明天[N];现代物流报;2009年
9 郑州机械研究所 黄智泉 王欣 李军伟 许健;浅析决定材料耐磨性的因素[N];中国建材报;2010年
10 沈琛;新型预粉磨系统 磨机提产降耗的好帮手[N];中国建材报;2005年
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1 崔海超;ZL101/TiB_2复合材料激光焊接性及TiB_2粒子行为研究[D];上海交通大学;2012年
2 班允刚;铝电解用TiB_2基可湿润性阴极的研究[D];东北大学;2008年
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4 于丽娜;铝合金中TiB_2、TiC界面过渡区(相)的研究[D];山东大学;2007年
5 韩延峰;超声制备Al-5Ti-1B中间合金及α-Al/异质核心界面研究[D];上海交通大学;2007年
6 张鹏林;镁热剂反应自蔓延高温合成TiB_2和ZrB_2陶瓷及其结构宏观动力学研究[D];兰州理工大学;2008年
7 吕鹏;B_4C(Al_2O_3,TiB_2,ZrB_2)-Al陶瓷复合材料的制备、组织与性能[D];东北大学 ;2009年
8 宗琳;原位自生陶瓷复合堆焊层的组织与耐磨性研究[D];沈阳工业大学;2012年
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1 尉法兵;TiB_2强化耐磨堆焊药芯焊丝及其堆焊合金的研究[D];太原理工大学;2012年
2 万国力;Fe-Cr-B系耐磨堆焊合金组织与性能研究[D];北京工业大学;2012年
3 李煌;Fe-C-Cr-V-Ti系高硼堆焊合金显微组织及耐磨性研究[D];湘潭大学;2010年
4 傅迎庆;Cr-B-W-V系多元复合强化铁基高温耐磨堆焊合金的优化设计[D];沈阳工业大学;2003年
5 杨统春;TiB_2-(W,Ti)C复合陶瓷刀具材料的研制及切削性能研究[D];山东大学;2013年
6 冯彩梅;TiB_2基可加工陶瓷的制备研究[D];武汉理工大学;2005年
7 李丹;埋弧和自保护明弧高铬耐磨堆焊药芯焊丝的研究[D];湘潭大学;2011年
8 杨威;超高碳高铬耐磨堆焊合金微观组织研究[D];机械科学研究总院;2007年
9 李淑青;含TiB_2/Al_2O_3陶瓷的电孤喷涂粉芯线材的研究[D];北京工业大学;2004年
10 徐萌;原位反应生成TiB_2颗粒增强7055基复合材料的制备及其加工的研究[D];江苏大学;2010年
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