针对高氮钢增材过程中氮损失及力学性能降低等问题,采用常规脉冲熔化极气保电弧(Pulsed Gas Metal Arc,P-GMA)及在脉冲电流峰值阶段叠加超音频脉冲电流的P-GMA对高氮钢进行电弧增材制造实验,分别制备不同工艺参数下的单道多层高氮钢直壁...针对高氮钢增材过程中氮损失及力学性能降低等问题,采用常规脉冲熔化极气保电弧(Pulsed Gas Metal Arc,P-GMA)及在脉冲电流峰值阶段叠加超音频脉冲电流的P-GMA对高氮钢进行电弧增材制造实验,分别制备不同工艺参数下的单道多层高氮钢直壁体,研究超音频脉冲电流叠加对高氮钢电弧增材制造凝固方式、显微组织演变及力学性能的影响规律。研究结果表明:由于高氮钢在电弧增材过程中存在氮损失现象,不同增材模式下高氮钢金属熔池的凝固模式均由单相奥氏体凝固(A模式)转变为铁素体为先析出相、奥氏体依附铁素体界面析出(FA模式);相比于常规P-GMA,叠加超音频脉冲电流后P-GMA产生的高频超声效应能够提高氮元素的扩散,促进奥氏体相变,限制铁素体枝晶生长;经过对比分析,超音频脉冲电流对铁素体树枝晶Y轴方向的影响大于Z轴方向,对Y轴方向力学性能的影响也大于Z轴方向,当频率为60 kHz时Y轴方向抗拉强度提高了9.9%,屈服强度提高了15.9%。展开更多
文摘针对高氮钢增材过程中氮损失及力学性能降低等问题,采用常规脉冲熔化极气保电弧(Pulsed Gas Metal Arc,P-GMA)及在脉冲电流峰值阶段叠加超音频脉冲电流的P-GMA对高氮钢进行电弧增材制造实验,分别制备不同工艺参数下的单道多层高氮钢直壁体,研究超音频脉冲电流叠加对高氮钢电弧增材制造凝固方式、显微组织演变及力学性能的影响规律。研究结果表明:由于高氮钢在电弧增材过程中存在氮损失现象,不同增材模式下高氮钢金属熔池的凝固模式均由单相奥氏体凝固(A模式)转变为铁素体为先析出相、奥氏体依附铁素体界面析出(FA模式);相比于常规P-GMA,叠加超音频脉冲电流后P-GMA产生的高频超声效应能够提高氮元素的扩散,促进奥氏体相变,限制铁素体枝晶生长;经过对比分析,超音频脉冲电流对铁素体树枝晶Y轴方向的影响大于Z轴方向,对Y轴方向力学性能的影响也大于Z轴方向,当频率为60 kHz时Y轴方向抗拉强度提高了9.9%,屈服强度提高了15.9%。
文摘双钨极热丝TIG堆焊技术热输入量可控、沉积效率高和稀释率低,在管道内壁堆焊时无刚性固定约束亦能有效保障管道直线度,是一种很有前途的堆焊技术.文中采用双钨极热丝TIG堆焊技术在输油管道高强钢内壁制备两层Inconel 625镍基合金堆焊层,用金相显微镜和扫描电镜对镍/钢堆焊复合板进行微观组织分析,对镍/钢复合板进行硬度测试,并分别在距离镍/钢界面0.5、1.0、1.5 mm处的镍基合金堆焊层取样,进行耐晶间腐蚀性能测试.结果表明:堆焊层的微观结构表现出细胞枝晶结构,沿沉积方向外延生长,枝晶间存在二次相(如Laves相和碳化物);镍/钢堆焊复合板焊态下镍合金堆焊层硬度大于高强钢基板大于钢侧热影响区;试验得出通过钨极热丝TIG堆焊技术得到的堆焊层晶间腐蚀敏感度(degree of sensitization,DOS)值小于1,具有优异的耐晶间腐蚀抗性;随着堆焊层的位置靠近钢侧距离的增加,堆焊层中Fe含量减少,镍基合金堆焊层耐腐蚀性能增加.
