鉬、鎳含量對馬氏體不銹鋼硬面藥芯焊絲堆焊層組織和性能的影響

呂 彥，余圣甫，行舒樂，劉雨龍，王樂虎

（華中科技大學材料科學與工程學院，武漢430074）

0 引 言

磨損會縮短機械工程設備的使用壽命，嚴重的還會引起機械設備事故［1］。多數情況下，因磨損而報廢的零部件，可以通過表面堆焊的方式在其表面堆焊一層具有優良耐磨性能的不銹鋼或合金，使其表面重新滿足使用要求。鐵-鉻-碳耐磨堆焊合金以其優異的性能和高性價比受到了研究者的關注［2-4］，但目前有關此堆焊層合金成分優化的研究并不深入，所以，作者以鐵-鉻-碳三元合金系為基礎，通過添加不同含量的鉬和鎳，制備了一種焊接工藝性能優良的馬氏體不銹鋼耐磨硬面藥芯焊絲，并采用埋弧焊堆焊方法在Q235鋼基體上進行堆焊試驗，研究了鉬、鎳含量對堆焊層組織、硬度以及高溫耐磨性能的影響。

1 試樣制備與試驗方法

1.1 試樣制備

在2Cr13馬氏體不銹鋼藥芯焊絲配方的基礎上，按表1所示將合金粉混合均勻后，以優質低碳冷軋H08A 鋼帶作為藥芯焊絲外皮，軋制成φ4.0mm的藥芯焊絲，再經過軋尖機拉拔成φ3.2 mm 的焊絲。焊絲的填充率為34%～36%。

采用MZ-1000型自動埋弧焊機，配合8106 燒結焊劑，在8mm厚的Q235鋼基體上堆焊五層，電源采用直流反接，焊接電壓為28～32V，焊接電流為300～340A，焊接速度為11.2 m·h-1，焊絲伸出長度為15～20 mm。焊后采用線切割的方法在堆焊層頂部取樣，將1＃～3＃藥芯制備的堆焊層記為堆焊層1～3。

表1 藥芯的配方（質量分數）Tab.1 Component of flux-cored wire（mass） %

1.2 試驗方法

用HR-150AL 型洛氏硬度試驗機測堆焊層的硬度，測3個點取平均值；在LWD200-4CS型數碼倒置光學顯微鏡下觀察堆焊層的顯微組織；……