谢杰 曾华 余伟 全建欣
自贡长城硬面材料有限公司 自贡 643011
摘要： 采用等离子堆焊技术在钢基体上堆焊铸造碳化钨增强镍基焊层。研究了焊层的微观组织、物理性能，并与Hardox 550合金的耐磨粒磨损性能进行对比。结果表明，铸造碳化钨增强镍基等离子堆焊层中硬质相分布均匀，硬度高、耐磨粒磨损性能良好。采用铸造碳化钨增强镍基等离子堆焊方式的表面强化技术，可应用于矿山、硬质合金粉末处理等行业易磨粒磨损工件的表面强化与修复。
关键词: 铸造碳化钨；等离子堆焊；磨粒磨损；
Study on Abrasive & Wear properties of Cast Tungsten Carbide Solder Layer by PTA
Xie Jie Zeng Hua Yu Wei Quan Jianxin
Abstract
Cast Tungsten Carbide reinforced nickel-based solder layer has been weld in steel by Plasma Transferred Arc (PTA) technology. We studied the morphology, physical properties of the solder layer, and the abrasive & wear properties of Hardox 550 alloy were compared. The results showed that cast tungsten carbide reinforced Ni - based plasma surfacing layer of uniform hard phase distribution, high hardness, excellent resistance to erosion and wear properties. The surface hardening technology can be used to the workpiece surface strengthening and repair in mining, cemented carbide powder treatment industries which is easy to abrasive & wear.
Key words: Cast Tungsten Carbide, PTA, Abrasive & Wear,
前言
铸造碳化钨(Cast Tungsten Carbide ，CTC)是传统的钨基硬面材料之一，它是WC和W2C的共晶组织合金，用WC·W2C表示，具有硬度高（HRA93-93.7）熔点高（2525℃），耐磨性能优良的特点。铸造碳化钨作为耐磨堆焊材料，可制备高品质的胎体钻头，各种设备耐磨部件的堆焊，表面加强。作为优良的硬质相，通过耐磨药芯焊条(丝)氧乙炔堆焊、等离子堆焊、激光熔覆、氧乙炔喷焊等方式广泛应用于矿山、采掘、石油勘探、机械、冶金等领域[1][2][3]。
等离子转移弧 (Plasma Transferred Arc，简称PTA)粉末堆焊自上世纪60年代出现以来，应用日益广泛。PTA堆焊(见图1)具有焊层稀释率低(<5%)，熔深浅的优点，易于实现机械化、自动化。PTA堆焊技术可广泛应用于各种金属及合金粉末的堆焊，如Ni基粉、Co基粉、Fe基粉堆焊、碳化钨基复合粉等。其中，Ni基自熔合金+铸造碳化钨复合材料，由于具有良好的耐腐蚀性、良好的耐磨性以及耐冲蚀性能，而且成本适中，已经广泛应用于矿山机械、采掘、机械制造、模具加工，钻探等行业[4][5][6]。
本文采用PTA堆焊技术在基体材料上制备耐磨涂层，并与某大型矿山现用国外进口材料Hardox550合金耐磨性能对比；利用金相显微镜、扫描电镜（SEM）以及磨损试验研究了涂层的耐磨性能，以期解决矿山机械、采掘机械等设备的抗磨损性能。
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图7： a)未堆焊处理冲蚀形貌
b)堆焊处理后形貌
c)堆焊层冲蚀形貌
d)磨损后再修复
4 结论
(1) 铸造碳化钨增强镍基等离子堆焊层具有优异的耐磨粒磨损性能。
(2) 铸造碳化钨增强镍基等离子堆焊层能够明显增强矿山采掘、工业机械等易磨损零部件表面耐磨性能，提高使用寿命，降低使用成本。
参考文献:
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论文作者:谢杰,曾华,余伟,全建欣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/25
标签：等离子论文; 耐磨论文; 磨损论文; 性能论文; 合金论文; 碳化钨论文; 应用于论文; 《防护工程》2018年第13期论文;