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信铬钢--堆焊耐磨板弯曲裂纹敏感性引起结晶偏析的分析

2021-10-22 13:12


采用在堆焊耐磨板上堆焊再进行弯制的方法,研究探讨采用一种新的堆焊设备制造工艺的可行性。耐磨堆焊层依次经高温热成型、调碳化铬耐磨复合钢板质处理、最大热处理后存在裂纹敏感性,而这种弯曲裂纹敏感性是由焊缝结晶偏析引起的。

本文采用的堆焊方法和堆焊工艺经高温热成型、调质处理、模拟最大热处理后仍能满足抗晶间腐蚀的性能,并获得满足技术条件要求的化学成分均匀的堆焊层组织。堆焊耐磨钢板性能热处理应采用水淬和高温回火的工艺,以确保能获得最佳冲击韧性的显微组织,并避开高铬合金耐磨衬板不锈层475~650℃敏化温度的最敏感区。截至目前为止,关于2.25Cr-1Mo钢加氢反应器弯管先堆焊内壁层再进行弯曲成型的制造工艺尚未见报道,本研究为这种新型的制造方法的实施和不断完善,打下坚实的理论和实践的基础。针对冷冲模具的工作条件、失效形式和性能要求,研制出CrMoWVTi合金系堆焊金属,并把它分别配制成钨极氩弧焊用药芯焊丝和焊条两双层耐磨复合钢板种堆焊材料。研制了一套冷冲模堆焊工艺。堆焊合金的主要组织为初生碳化物(Cr,Fe)7C3、共晶碳化物(Cr,Fe)7C3、残余奥氏体及少量其他碳化物;随合金中初生碳化物的增加,合金硬度和耐磨性增加,但碳化物过多时,硬度继续增加,耐磨性反而下降;适量合金元素Nb、Mo等的加入,在合金中以固溶体和细小弥散分布的硬质相的形式存在,有利于提高合金的耐磨性。

研制的堆焊耐磨板材料硬度HRC≥60,耐磨性与GCr15相当,抗裂性与热作模具材料接近,是一种适合于堆焊修复与堆焊制造的理想材料。堆焊耐磨钢板研制的堆焊材料及相匹配的堆焊工艺成功地堆焊制造与堆焊修复了一批冷冲模具,经工况运行表明效果良好。


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