焊接电流对Ni60/Cr3C2等离子堆焊层组织及性能的影响

作     者：张宇 唐彪 马藤 毕力格 周恒 

作者机构：佳木斯大学材料科学与工程学院 北京科技大学冶金与生态工程学院 

出 版 物：《机械工程材料》 (Materials for Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：黑龙江省教育厅基本科研业务费(2023-KYYWF-0561) 

主　　题：等离子堆焊 Ni60/Cr C 堆焊层 焊接电流 硬度 耐磨性 

摘      要：以Ni60+质量分数20% Cr3C2复合粉末作为堆焊粉末，采用等离子堆焊技术在Q235低碳钢表面制备单道Ni60/Cr3C2堆焊层，研究了焊接电流（110～140 A）对堆焊层宏观形貌、显微组织、硬度及耐磨性的影响。结果表明：Ni60/Cr3C2堆焊层与基体间形成良好的冶金结合。随着焊接电流增大至130 A，堆焊层表面变得光滑平整，成形质量变好，但当焊接电流过高（140 A）时，表面出现氧化烧损现象，成形质量变差。随着焊接电流的增加，堆焊层的熔高、熔深、熔宽、稀释率均增大。110 A焊接电流下的堆焊层由γ-Ni（Fe）、Cr7C3和CrB相组成，随着焊接电流的增加，铬化合物种类增多，130，140 A焊接电流下由γ-Ni（Fe）、Cr7C3、CrB、Cr23C6和Cr3C2相组成；随着焊接电流的增加，堆焊层中的块状组织细化，碳化物增多，但140 A焊接电流下组织又变得粗大且碳化物数量减少，堆焊层的硬度先升后降，磨损质量损失先减后增。当焊接电流为130 A时，堆焊层无明显缺陷，成形质量良好，堆焊层组织最细小，碳化物数量最多且出现了以碳化铬为中心的花状形貌组织，硬度最高，洛氏硬度和维氏硬度分别达到62.6 HRC和763 HV，耐磨性最好，磨损质量损失最小，与基体相比降低65.8%，磨粒磨损程度最轻。