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第6期 谢君等:45号钢堆焊熔敷金属的组织及性能 9 因此通过测定熔敷金属的硬度分布可以间接的估计 熔敷金属的强度、塑性和韧性。试样的硬度测试方 向按基体一界面一熔敷层顺序测试,沿着这个方向 每隔O.5 mm取一个测试区,每个区上测三点,取其 平均值作为该区的硬度。通过测试CHR172、 CHR132焊条堆焊层金属得到试验堆焊接头显微硬 度分布分别如图4所示。 6()() 母材 热影 堆焊 ,、、 CHR172 5o0 响 、 \/\ 4OO 趔 300 //t \cHRl: 瞽 箍200 — _—q £ l00 O 4 7 lO l 3 l6 l9 22 25 28 3l 34 37 辟i离(0 5ram) 图4显微硬度分布图 从图4中可见:采用CHR172焊条堆焊层金属 的硬度平均值都在400HV以上;从母材到熔合区硬 度值有大幅度的升高,没有很明显的规律,第三层和 第四层的硬度值比较几乎没有什么变化,趋于平稳 状态,最高的硬度出现在一、二堆焊层的界面附近, 因为这有很多硬质相,如碳化物。CHR132焊条的 熔敷金属硬度平均值比采用CHR172焊条的小,一 般在400HV以下。这是由于这两种焊条所含合金 元素的含量不同(见表1),这对堆焊层金属硬度的 影响是很大的。CHR172中含的Mo要比CHR132 中的多得多,Mo易与Fe、C形成复合渗碳体,使得 堆焊层硬度提高。另外还可以发现:两种焊条堆焊 到第三层熔敷金属后硬度值变化都不大,而都是第 二层熔敷金属硬度值最高,熔敷金属到热影响区,其 硬度值是200HV左右,与母材的硬度基本一致,热 影响区没有出现软化现象。这是因为本试验所采用 的手工电弧堆焊的稀释率高,熔合比大,第一层熔敷 金属的硬度受母材影响较大,所以变化比较明显;而 第二层和第三层熔敷金属受母材的影响就越来越 小,特别是到了第三层后,就基本能反映熔敷金属的 特性,硬度变化也不是太大。由于在堆焊第三层和 第四层的时候相当于对第二层熔敷金属做次正火处 理,使组织更加细化,使硬质相碳化物分布更加均 匀,所以第二层熔敷金属的硬度,反而比第三层、第 四层的高l 。 3 结论 (1)手工电弧堆焊第一层受母材稀释的影响较 大,而第二层和第三层影响较小,第四层基本上不受 影响,能准确地反映堆焊焊条熔敷金属本身的性能。 (2)堆焊层金属的显微组织与堆焊焊条的合金 成分及含量有关,与其硬质相的类型、性能及分布等 有关。 (3)CHRl72堆焊层金属硬度值都达到400HV 以上,CHR132堆焊层金属硬度值接近400HV,但 硬度值最高的并不是最外层而是第二层熔敷金属。 焊条CHR172堆焊熔敷金属的耐磨性能比焊条 CHR132堆焊熔敷金属的耐磨性能好。 参考文献 [1]宋天虎.焊接手册(第2卷第2版)[M] 北京:机械工业出版 社.2oo1. [2]储凯,许斌,李先民,等.机械工程材料[M].重庆:重庆 大学出版社,1998. [3]周振丰.焊接冶金学[M] 北京:机械工业出版社,1993. [4]中国机械工程学会焊接学会.焊接金相图谱[M].北京:机械 工业出版社,1985. [5]张元彬,任登义.合金元素对堆焊焊缝硬度的影响[J].热加 工工艺,2003,(4) [6]尹士科,王征林,张晓牧,等.焊接接头性能与应用[M] 兵器工业出版社,1992. [7]王娟.表面堆焊与热喷涂技术[M].北京:化学工业出版 社,2004. (编校:周剑华)
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