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如何提高堆焊耐磨複合板的耐磨使用性能

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如何提高堆焊耐磨複合板的耐磨使用性能

發布日期:2018-06-28 作者: 點擊:

    堆焊耐磨複合板工作過程中要承受高溫、冷熱循環及較大軋製力的綜合作用,主要失效形式是輥身磨損、熱疲勞引起的熱龜裂和剝落、斷裂等。堆焊耐磨複合板的質量直接影響到軋製生產效率和產品質量;因此,改善堆焊耐磨複合板質量和提高軋輥的使用壽命具有重要意義。目前,對提高軋輥質量和服役壽命的研究主要集中在輥材和表麵改性兩個方麵。

堆焊耐磨複合板

    本課題采用高頻感應熔覆和電接觸強化技術,在堆焊耐磨複合板基體上進行中厚硬質塗層製備工藝的研究。選擇了合適的粘結劑和保護層材料,並采用免噴塗技術進行預塗層的製備;對製備好的預塗層進行高頻感應熔覆實踐,分析了預塗層高頻感應熔覆的特殊規律,並搭建了合理的實驗平台。為了獲得滿足性能要求、成本較低的強化層,本論文還進行了合金塗層成分的設計,確定了強化層的成分及含量。為驗證強化效果,對高頻感應熔覆層進行了組織結構分析和性能測試;針對研究結果,對高頻感應熔覆層進行了電接觸二次強化,並對電接觸強化層進行了相應的組織分析和性能測試。


    本論文取得了以下研究成果:


    1、采用免噴塗技術以醋酸纖維素的丙酮溶液作為粘結劑,逐層刷塗可以製備厚度均勻的預塗層;以石墨層及石棉布作為保護層,經過高頻感應熔覆及電接觸二次強化後能夠製備中等厚度的硬質塗層。


    2、不同合金成分的預塗層實驗結果表明:WC增強鎳基合金粉末能夠通過高頻感應熔覆及電接觸複合工藝製備出性能較高的強化層;由於金屬基陶瓷粉末(WC-12Co、WC-17Co等)不具備焊接性且潤濕性差,通過高頻感應熔覆技術不能製備出性能良好的強化層;按共晶成分配製的鐵基合金粉末(Fe-Cr-C-H3BO3、Fe-Cr-WC-C-H3BO3)塗層,也不適合高頻感應熔覆層的製備,試樣成形性差,熔覆層表麵質量差,塗層厚薄不均、不連續,夾渣及孔洞缺陷多。


    3、采用免噴塗預塗層製備技術,通過高感應熔覆工藝成功製備出堆焊耐磨複合板表麵質量高的Ni60-WC塗層;經過顯微組織分析和性能測試,結果表明:熔覆層的厚度均勻,組織致密;除原來的WC外,塗層中有W2C、 Cr23C6、Cr2B、Ni3Fe、Cr7C3等新相生成;塗層與基體形成了冶金結合;顯微硬度較高,紅硬性好。但是,預塗層過厚會易導致夾生、孔洞和裂紋等缺陷;通過分析討論提出了解決缺陷的方法:另外,感應熔覆製備強化層的厚度為≤0.4mmm。


    4、高頻感應熔覆層經過電接觸強化後組織更加致密;孔洞、夾生缺陷減少;顯微硬度有了明顯提高。


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