合金元素对Q345钢表面Cu基熔覆层组织及性能的影响

作者：张广成; 邬正堃; 雷龙宇; 李继红^*

来源：焊管, 2022, 45(11): 21-26.

DOI：10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.11.004

• 电弧熔覆
• 金属粉芯焊丝
• 铜基熔覆层
• 微观组织
• 耐磨性能

为了提高Q345钢的表面耐磨性以及得到性能优良的铜/钢复合材料，设计了两种Cu-Ni-CrC系金属粉芯焊丝，采用GTAW熔覆方法制备了两种铜基熔覆层，并利用SEM、 EDS、硬度和摩擦磨损试验对熔覆层的组织和性能进行了研究。试验结果表明：两种熔覆层的基体组织均为Cu-Fe-NiCr固溶体，并由于成分的差异在液相分离作用下产生了不同的析出相。其中，1#熔覆层的析出相主要为粗大的富Fe相，2#熔覆层的析出相以细小的富Cr相为主。两种熔覆层均与Q345钢基体达到了冶金结合，Cu、 Cr、 Ni、 Fe元素在界面处均发生了一定的扩散。另外，得益于固溶强化和第二相强化作用，两种熔覆层的硬度均接近Q345钢基体，且2#熔覆层的硬度高于1#熔覆层，这与析出相的种类和尺寸有关。两种熔覆层均表现出了较好的耐磨性，其中2#熔覆层的摩擦系数略低于1#熔覆层，且磨损量与1#相比大大减少，表明其耐磨性更优。

• 单位
  航天动力机械有限公司; 中国航天科工集团公司; 西安理工大学