活性剂SiO2对Q235钢表面氩弧熔覆层组构及性能的影响-论文.pdf

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1、活性剂SiO对Q235钢表面氲弧熔覆层组构及性能的影响800@0活性剂SiO2对Q235钢表面氩弧熔覆层组构及性能的影响马壮。，李进铭，韩彦朝。李智超(1．辽宁工程技术大学材料学院，辽宁阜新123000；2．中国有色金属冶金机械公司，辽宁沈阳110141)避毒[摘要]目前，关于活性氩弧熔覆技术的研究国内鲜见报道。自制了由2％Bc，5％硼砂和余量还原铁粉组成的合金粉末，并加入活性剂SiO，采用氩弧熔覆技术在Q235钢表面制备了熔覆层。采用光学显微镜观察了潞熔覆层的显微组织，测定了其相组成；分析了硬质相的组

2、成和熔覆层的硬度，测试了熔覆层的耐磨性。结果表明，添加活性剂SiO，后熔覆层的组织结构发生了改变，其耐磨性与未添加活性剂相比提高了近1倍。溢[关键词]氩孤熔覆；铁基熔覆层；B4C；活性剂SiO2；形貌；组构；耐磨性；Q235钢[中图分类号]TG44[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2013)11—0053—030前言酮清洗除油。1．2熔覆层制备活性焊接技术(ActivatingFlux—TungstenInertGas)是指在对材料施焊之前在其表面涂覆活性剂熔覆粉末：BC2％，硼砂5％，还

3、原铁粉余量。(ActivatingFlux)，使材料在相同的焊接工艺下获得BC为熔覆层中提高硬质相含量的主要来源；硼砂由更大熔深和更小熔宽，从而提高焊接效率¨J。目于具有低熔点，可改善还原铁粉熔点较高、工艺性能比较差、熔化速度较慢等不足，同时硼砂的引入，可以前，该技术国内外研究较多，其部分成果已经投入实h0际生产。活性氩弧熔覆技术是基于活性焊接原理有效地去除粉料表面的氧化物，降低其熔点，改善流_的一种表面熔覆技术，其与常规氩弧熔覆技术区别在动性，使脱渣容易，可促使熔覆层与基体形成牢固的■_．于：活性剂的

4、加入可以使熔覆层成分在焊接热源作用冶金结合，提高表面成形质量。下反应更充分，新相种类更丰富，因此所得熔覆层的熔覆层制备：将10g混合合金粉倒入研钵中，研性能优于氩弧熔覆层_5J。目前，有关活性氩弧熔覆技磨均匀，添加少许水玻璃作为粘接剂，搅拌后放人事术的研究国内还未见报道。本工作在熔覆材料中添先做好的模具中，采用WE．30液压式万能试验机将加活性剂SiO，利用氩弧熔覆技术在Q235钢表面熔混合合金粉末压成80mm×10mm×2mm，作为预置覆2％BC的Fe基复合涂层(Fe+Bc)，研究了活性涂层块越。将2

5、料gSiO粉馕末倒入10ymL的丙酮中，摇匀，剂SiO，对熔覆层形貌、组构及耐磨性的影响。用胶头滴管将混好的溶液均匀地滴于预置块表面，阴干24h，放人烘干箱中，升温至150oC，烘干3h，出l试验箱。采用WS．500逆变式直流氩弧电焊机进行熔覆：焊接电流120A，焊接速度115ram／rain，喷枪角度1．1Q235钢基材预处理120。，电弧长度6mm。为比较活性剂的加入对熔覆试验基材采用焊接性良好的Q235钢，尺寸100层组织及性能影响，采用相同的工艺参数在Q235钢mmx20mm×6mm，焊前对其表

6、面打磨除锈，并用丙表面制备无活性剂的熔覆层进行对比试验。1．3熔覆层测试分析[收稿日期]2013—05—27[通信作者]马壮(1963一)，教授，博士生导师，从事将焊件切成10mm×10mlTl×8mm，用XXL-02A有色金属强韧化及材料表界面研究，电话：立式金相显微镜观察加与不加活性剂所得氩弧熔覆18641871998，E-mail：80353150@qq．eom层的组织种类、分布变化；利用SSX．550型扫描电镜活性剂SiO对Q235钢表面氩弧熔覆层组构及性能的影响成稳定的Fe。(c，B)。等新相

7、。这是由于SiO促进了磨粒磨损性能比未添加SiO的提高了近1倍。产生熔池液体流动，推动了Bc的分解，熔池中含碳量增这种现象的原因是活性剂的加入促进了熔池冶金反高，促进了共晶反应和包晶转变的发生，从而生成了应的进行，并且生成了较多的碳、硼复合硬质相，有效含硼的渗碳体，如Fe，(c，B)、Fe。(B，C)等；此外地提高了基体的耐磨性。SiO：的加入使C在Fe中的溶解度下降，造成大量的3结论c原子析出，熔池中c元素的含量大幅增加，也促使了更多的碳化物、硼化物等硬质相形成。添加SiO活性剂可以改善熔覆层的宏观熔

8、覆形2．2硬度与耐磨性貌和微观组织；熔覆层中形成了较为复杂的B，C化椭圆形硬质相的显微硬度值在900HV，块状硬合物组织；熔覆层的耐磨粒磨损性能比未添加活性剂质相的平均硬度能达到1200HV，这与FeB以及的提高了近l倍。Fe。(C，B)，，Fe，(B，C)的显微硬度数据相吻合，硬度[参考文献]比基体有了显著提高，平均可达2倍左右。[1]马壮，周鹏，田琳，等．A—TIG增加熔深机理研图5为2种熔覆层磨粒磨损性能的比较。由磨究现状[J]．热加