TIG弧/粉芯丝材堆焊原位合成硼化物、氮化物耐磨涂层研究

发布时间：2022-01-15 16:45

　　粉芯丝材是金属带材包覆合金粉末的管状焊丝,近年来迅速发展的一种高效率且高质量的堆焊材料。利用粉芯丝材/TIG弧堆焊技术应用于复合涂层的制备,避免了引入杂质相使界面及堆焊层洁净,且焊接热输入小能最大限度的保留了堆焊层中熔化的粉芯丝材中有效成分。同时原位生成硬质相颗粒使得第二相与基体间的界面无杂质污染,能显著改善两相界面间结合状况。另外,原位生成硬质相不仅可以生成具有特殊显微结构的第二相,还可以第二相拥有特殊性能。将粉芯丝材与原位合成技术共同应用目前尚未见相关的研究报道。采用粉芯丝材TIG弧堆焊原位合成技术制备TiB2+TiC增强铁基复合堆焊涂层,将含Cr、Ni、FeTi、Ti、B4C、FeB的粉芯丝材作为TIG堆焊填充料,在Q235钢表面堆焊原位生成TiB2+TiC颗粒增强铁基堆焊层。堆焊层用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、显微硬度计和削-盘磨损试验机分别研究其堆焊层显微组织形貌、堆焊层组织成分、其显微硬度分布和耐磨性,并分析堆焊涂层中TiC、TiB2颗粒形成机制。采用粉芯丝材TIG弧堆焊原位合成技术制备TiCN增强铁基复合堆焊涂层,是采用（Ar+N2）混合气TIG弧原位合成... 

【文章来源】：佳木斯大学黑龙江省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 厚涂层技术研究现状
        1.2.1 激光熔覆技术
        1.2.2 热喷涂技术
        1.2.3 堆焊技术
    1.3 课题研究内容及主要观点
        1.3.1 课题研究内容
        1.3.2 课题研究主要观点
    1.4 课题理论意义及应用价值
    1.5 课题来源
第2章试验材料及方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 基体材料
        2.1.2 堆焊材料
    2.2 试验方法
        2.2.1TIG堆焊工艺参数对涂层质量的影响
        2.2.2 原位生成TiB_2+TiC堆焊层制备方法及设备
        2.2.3 原位生成TiN堆焊层制备方法及设备
        2.2.4 组织及性能测试设备及方法
        2.2.5 磨损性能测试及试验方法
第3章原位合成TiB_2+TiC堆焊层组织与耐磨性
    3.1 TiB_2+TiC堆焊层微观组织特征
        3.1.1 堆焊层X射线衍射
        3.1.2 堆焊层组织颗粒能谱分析
    3.2 不同组分生成硬质颗粒相含量
    3.3 原位合成TiB2、TiC颗粒形核和长大机制
    3.4 TiB_2+TiC堆焊层摩擦磨损特性
        3.4.1TiB_2+TiC堆焊层的显微硬度
        3.4.2 TiB_2+TiC堆焊层的磨损量
    3.5 TiB_2+TiC堆焊层磨损机理及强化机制
    3.6 本章小结
第4章原位合成TiCN堆焊层组织与耐磨性
    4.1 TiCN堆焊层表面形貌及微观组织特征
    4.2 堆焊层X射线衍射
    4.3 堆焊层组织颗粒能谱分析
    4.4 不同组分生成硬质颗粒相含量
    4.5 原位合成TiCN颗粒形核和长大机制
    4.6 TiN堆焊层的摩擦磨损特性
        4.6.1TiCN堆焊层的显微硬度
        4.6.2 TiCN堆焊层的磨损量
    4.7 TiCN堆焊层磨损机理及强化机制
    4.8 本章小结
第5章结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]硼化钛结构稳定性、力学和热力学性能理论研究[J]. 王国亮,高义民,李烨飞,杨莹,孙良.  稀有金属材料与工程. 2014(03)
[2]国内外渗碳和渗氮热处理工艺的新进展(三)[J]. 朱祖昌,许雯,王洪.  热处理技术与装备. 2013(06)
[3]纳米活性高强钢实心焊丝的焊接工艺性研究[J]. 李敬勇,张亮,刘瞿.  焊接. 2013(11)
[4]堆焊高合金钢碳氮合金化行为及高温耐磨性能[J]. 邓宇,余圣甫,行舒乐,闫宁.  华中科技大学学报(自然科学版). 2013(08)
[5]氮合金化堆焊材料的研究现状及应用[J]. 范振,王国平.  电焊机. 2013(07)
[6]TIG堆焊Co-9Al-7.5W合金堆焊层的显微组织和耐磨性能[J]. 徐仰涛,夏天东,赵文军,王晓军.  中国有色金属学报. 2013(04)
[7]反应氮弧熔覆TiAl（CN）/Fe金属陶瓷复合涂层的组织与性能研究[J]. 李建昌,赵建国,马璐萍,郝建军,李劲松,马跃进.  焊接技术. 2013(03)
[8]Investigation on preparing boron nitride by nitriding pure boron at 1200-1550℃[J]. Fang Ye a,b,Litong Zhang a,b,Yongsheng Liu a,b,Siwei Li c,Meng Su a,b,Xiaowei Yin a,b,Laifei Cheng a,b a Science and Technology on Thermostructural Composite Materials Laboratory,Northwestern Polytechnical University,Xi’an,Shaanxi 710072,PR China b State Key Laboratory of Solidification Processing,Northwestern Polytechnical University,Xi’an,Shaanxi 710072,PR China c Key Laboratory of High Performance Ceramic Fibers(Ministry of Education),College of Materials,Xiamen University,Xiamen,Fujian 361005,PR China.  Progress in Natural Science:Materials International. 2012(05)
[9]硬面合金中碳氮析出物的研究[J]. 杨可,余圣甫,陶潘峰,李文婷,周强.  郑州大学学报(工学版). 2009(01)
[10]激光熔覆原位自生TiC-VC复合增强铁基合金层的研究[J]. 赵冠琳,邹增大,王新洪,杜宝帅.  山东大学学报(工学版). 2008(02)



本文编号：3590970