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摘要
目的利用MIG焊在表面毛化处理的Q235钢基体上堆焊SnSb11Cu6合金,研究表面毛化作用对界面组织及结合强度的影响。方法设计毛化形貌分别为直槽和网格槽的毛化形式,槽深分别为0.15、0.3 mm,槽间距分别为1、1.5 mm,采用MIG焊方法在毛化钢基板上堆焊巴氏合金。利用X射线衍射仪分析巴氏合金堆焊层的组织成分。利用金相显微镜、扫描电镜和X射线能谱仪表征巴氏合金堆焊层的界面组织、微观形貌和元素分布。利用电子万能试验机、体视显微镜检测巴氏合金与钢基体间的结合强度以及润湿角。结果毛化处理虽然会降低巴氏合金与钢基体的浸润性,但是增加了巴氏合金与钢基体间的接触面积;毛化凹槽中嵌合部分巴氏合金,使基体与合金层之间产生机械咬合作用;毛化轮廓边缘的材料易于熔化,从而促进了界面反应。以上因素的共同作用下,巴氏合金与钢基板之间的结合强度由无毛化试样的39.67MPa提升至毛化试样的50.14 MPa。虽然网格槽毛化试样可以获得比直槽毛化试样更大的接触面积,但增强了毛化轮廓峰对三相线位移产生的钉扎作用,巴氏合金在网格槽毛化基体表面的浸润性更差,使得不同毛化参数试样的结合强度变化不大。结论通过增加接触面积、生成金属间化合物以及机械咬合等因素共同作用,毛化处理可以有效提升巴氏合金与钢基体之间的结合强度。
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