焊接行业联动,特邀主编助阵——《电焊机》杂志“堆焊及表面工程”专刊重磅发布(六)

科技   2024-12-02 20:00   四川  

《电焊机》杂志2024年第11期特别专题

序言

PREFACE


专题主编 | 赵军军

浙江巴顿焊接技术研究院先进焊接工程应用中心副主任,博士,硕导,中国机械工程学会表面工程分会委员,中国机械工程学会焊接分会堆焊及表面工程专业方向副主任兼秘书长。先后任职于装甲兵工程学院、山东京泰机械装备再制造有限公司等单位,长期从事堆焊、表面工程和再制造工程等专业方向的教学科研和生产实践工作。主持并参与国家自然科学基金、科技部重点专项、国防预研等项目十多项;获军队科技进步二等奖1项,3等奖2项;授权发明专利2项,参与编写2部专著和1部教材,发表论文百余篇。



浙江巴顿焊接技术研究院介绍

浙江巴顿焊接技术研究院是由浙江金蛋科技有限公司、乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所、杭州市萧山区人民政府三方于 2020年年初共建的民营非企业机构。研究院是乌克兰巴顿焊接研究所在中国合作范围最广、合作层次最高的海外分支机构,乌克兰巴顿所向本单位开放其全部的科研能力和人才体系。研究院重点围绕航空航天、能源动力等高端装备制造领域,充分挖掘乌克兰巴顿焊接研究所的技术优势,通过引进乌克兰巴顿焊接研究所的先进技术、领军型人才团队及其他国内外技术带头人,建设具有国际视野的前沿材料加工、焊接与表面工程技术的研发机构和技术示范平台,从事关键与共性技术创新、技术推广、人才培育、成果产业化工作,促进创新链、产业链、资金链融合,进一步提高工业企业的科技生产潜力和技术水平,助力我国在高端装备制造领域实现自主创新研发。

研究院现有中乌双方技术人员30余名,包括3名院士和多名教授。引进乌克兰巴顿所先进焊接和表面工程设备9台套,具备47项先进技术成果转化能力。拥有焊接与表面工程相关的基础检测分析设备30余台,建成一个省级工程研究中心,承担多项省部级科研项目的研究,被浙江省科技厅认定为“2021年度省级国际联合实验室”。






本期论文速递(六)

我们将18篇优秀专题论文(分六期)全部推送给大家,欢迎大家自行获取阅读。


THESIS

////

热处理对电弧增材制造马氏体沉淀硬化不锈钢组织性能的影响

ONE


摘要

马氏体沉淀硬化不锈钢在增材制造过程中,由于反复的热循环和热积累,材料的组织和性能可能会出现不均匀或缺陷。以自研药芯焊丝为原材料,采用电弧增材制造技术制造马氏体沉淀硬化不锈钢结构件,由于电弧增材过程中受到复杂的热循环,因此增材件组织不均匀,导致机械性能下降。采用固溶、时效以及固溶+时效三种热处理工艺对结构件进行处理,并利用金相显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度计和拉伸试验机等设备对试样的显微组织、成分、硬度和拉伸性能进行分析。结果表明,热处理态试样组织转变为马氏体且伴有强化相析出,其中固溶+时效处理效果最佳,极限抗拉强度与硬度分别达到1 048.53MPa与423.5HV,相比于沉积态分别提升了211.53MPa与106.8HV。但热处理态试样的断后伸长率相比于沉积态试样的有所降低。


关键词

马氏体沉淀硬化不锈钢;电弧增材制造;热处理;组织性能;显微组织


结  论

(1)采用自研的药芯焊丝进行马氏体沉淀硬化不锈钢结构件的电弧增材制造,层道之间冶金结合效果优良,增材制造过程中飞溅较少,成形结构件宏观形貌完整且规则,表面相对光滑,粗糙度小,不存在倾斜或坍缩等缺陷。
(2)沉积态结构件组织不均匀,存在δ-铁素体、残余奥氏体等不利相,导致强度和硬度降低。经过固溶、时效以及固溶+时效处理后,δ-铁素体和残余奥氏体含量显著减少,马氏体含量增加,组织更加均匀细密。强化相在基体中弥散分布,阻碍位错运动,进一步提高材料的强度和硬度。
(3)通过力学性能试验发现热处理态试样的硬度与强度对比沉积态有明显提升,时效、固溶及固溶+时效处理后极限抗拉强度提升119.74MPa、173.69MPa、209.5MPa,平均硬度提升69.7HV、86.5HV以及115HV。
(4)热处理会对材料的组织与性能起到有效的改善效果且固溶1040℃+时效550℃处理对马氏体沉淀硬化不锈钢组织与性能改善效果最佳。


THESIS

////

电解等离子表面热处理工艺研究

TWO


摘  要

采用电解等离子表面处理技术对3Cr13不锈钢进行表面处理,利用金相组织观察、显微硬度测试等手段探究了不同处理时间下试样的组织变化和硬度分布。研究结果表明,该技术能够在短时间内完成指定区域硬化处理,经电解等离子表面处理后形成球冠状硬化区域,完全硬化区为马氏体组织以及残余奥氏体,晶粒尺寸约为基体尺寸的2~3倍,向深处平滑过渡。不完全硬化区组织为粒状组织,晶粒细化区则为粒状珠光体组织。硬化层最高显微硬度值可达717.9HV0.1,硬化层深度可达7.5mm以上,其中500HV0.1以上硬化层深度>3mm。处理时间的增加能够提升最高硬度值以及硬化层深度,硬化层深度受时间因素的影响更为明显,500HV0.1以上硬化层深度由0.4mm可提升至3.5mm。


关键词

电解等离子技术;表面处理;不锈钢;硬化;高效


结  论

(1)电解等离子表面处理技术具有较快的处理效率,单点工艺不超过1min的情况下便能够得到较好的处理结果。

(2)经电解等离子处理后,3Cr13不锈钢表面形成球冠状硬化区域,具有明显的分层结构。完全硬化区由马氏体组织和残余奥氏体组成,该区域晶粒尺寸约为基体尺寸的2~3倍,向深处平滑过渡;不完全硬化区组织为粒状组织;晶粒细化区则为粒状珠光体组织。

(3)硬度层具有优异的硬度性能,最高显微硬度可达717.9HV0.1,硬化层深度超过7.5mm,其中硬度超过500 HV0.1的硬化层深度超过3mm。

(4)处理时间增加能够提升最高硬度值以及硬化层深度。硬化层深度受时间因素的影响更明显,500HV0.1以上硬化层深度由0.4mm增至3.5mm。


THESIS

////

超声对TC4表面金刚石复合涂层组织的影响研究

THREE


摘  要

为提升钛合金表面的耐磨性,采用超声辅助气保护钎焊技术,在TC4钛合金表面制备了金刚石复合钎涂层,以探究超声对涂层微观组织的影响,并揭示其细化晶粒的机理。通过在AlSi钎料中加入一定比例金刚石粉末和CuTi合金粉,并施加超声波作用,制备了不同工艺参数下的金刚石复合钎涂层。研究结果表明,钎涂层中Cu、Al反应产物的先后生成顺序理论上应依次为Cu9Al4、CuAl2和CuAl;Ti与Al、C三种元素反应,可能形成的化合物分别为TiC和TiAl3;超声辅助可以有效促进金刚石颗粒在钎涂层中的均匀分布,并加速钎涂层中的Ti、Al、Cu原子间的相互扩散,在750℃保温90s,Ti(Cu,Al)2便可在钎涂层组织内出现;钎涂基体组织中存在大量团聚的未长大的Ti(Al1-xSix3,钎涂层组织晶粒发生明显细化,实现了CuAl2相在钎涂层组织中的弥散分布。


关键词

钛合金;金刚石;钎涂;超声;微观组织


结  论

本文深入探讨了超声对TC4表面金刚石复合涂层组织的影响规律,主要结论如下:
(1)通过热力学计算可知,钎涂层中Cu、Al反应产物的先后生成顺序理论上应依次为Cu9Al4、CuAl2和CuAl;Ti与Al、C三种元素反应,可能形成的化合物分别为TiC和TiAl3
(2)超声辅助有效促进了CuTi合金在液态AlSi钎料中的溶解,避免了金刚石颗粒的迁移和偏聚,实现了金刚石在涂层中的均匀分布。并加速钎涂层中的Ti、Al、Cu原子间的相互扩散,在相对较低的加热温度和相对较短的保温时间内,Ti(Cu,Al)2便可在钎涂层组织内出现。
(3)超声作用下的钎涂基体组织中存在大量团聚的未长大Ti(Al1-xSix3,钎涂层组织晶粒发生明显细化,实现了CuAl2相的弥散分布,发挥“沉淀硬化”效应,提高涂层合金基体的硬度与强度。



伊达新技术电源(昆山)

有限公司

南通振康焊接机电

限公司

宁波贝德尔电讯电机

有限公司

北京金威焊材有限公司

南京奇霍科技有限公司


↑  2024年第11期杂志品牌合作方


声明:本文为原创作品,所涉文字及图片版权均属《电焊机》杂志所有,根据国家版权局最新规定,纸媒、网站、微博、微信公众号转载、摘编我刊的作品,务必请提前联系我编辑部。个人请按本微信原文转发、分享。


  END  


来源:《电焊机》杂志2024年第11期


焊割在线
新锐在线,焊割速播! 洞悉行业动态,把握技术方向,博览焊割精品。注重专业,快速反应。
 最新文章