Welding Technology Vo1． 46 No．2 Feb．2017 ．试 验 与 研 究 ． 13 文章编 号：1002—025X(2017)02—0013—02 球 墨 铸 铁 表 面 堆 焊 层 组 织 与 硬 度 分 析 刘 凯 ．李英梅 (燕山大学 里仁学院，河北 秦皇岛 066004) 摘要 ：采用手工堆焊的方法 ，将 一种堆焊焊条在球 墨铸铁表 面进行堆 焊，并对堆焊件进行去应力处理 ，借助金 相显微镜和硬度计对球 墨铸铁表 面堆 焊层组 织及硬度进行分析 。结果表 明，球墨铸铁表面堆焊 2层 ，外层组织 为珠 光体+莱氏体 ，硬度 为 HV415，内层组织 为珠光体+莱氏体+石墨 ，硬度为 HV385，且堆焊层较致密，无裂纹生成。 关键词 ：球 墨铸铁；堆焊层...

  Welding Technology Vo1． 46 No．2 Feb．2017 ．试 验 与 研 究 ． 13 文章编 号：1002025X(2017)02001302 球 墨 铸 铁 表 面 堆 焊 层 组 织 与 硬 度 分 析 刘 凯 ．李英梅 (燕山大学 里仁学院，河北 秦皇岛 066004) 摘要 ：采用手工堆焊的方法 ，将 一种堆焊焊条在球 墨铸铁表 面进行堆 焊，并对堆焊件进行去应力处理 ，借助金 相显微镜和硬度计对球 墨铸铁表 面堆 焊层组 织及硬度进行分析 。结果表 明，球墨铸铁表面堆焊 2层 ，外层组织 为珠 光体+莱氏体 ，硬度 为 HV415，内层组织 为珠光体+莱氏体+石墨 ，硬度为 HV385，且堆焊层较致密，无裂纹生成。 关键词 ：球 墨铸铁；堆焊层 ；组织 ；硬度 中图分类号 ：TG407：TG455 文献标志码 ：B 0 前 言 球墨铸铁具有优 良的铸造 性能 、消震性 较高的 耐磨 性以及缺 I Zl不敏感性等特点 ．已被广泛应用 于 机械 制造 、交通 、建筑及石油化工等工业部f- i[1-2]。 但是 由于某些球 墨铸铁件往往需要在动载荷 和摩擦 条件 下工作 ．致使球墨铸铁件 表面经常 出现早期磨 损失 效现象 。因此 ．提高球墨铸铁表面硬度 和耐磨 性 已引起 相关 研 究 者 的重视 [3-5] 据文献报道[ ．采用堆焊技术修复失效工件是 一种行之有效 的方法 ．已成功应用在修复碳钢及合 金 钢等制备 的齿 轮 、模具 、剪刃及轧辊 等零部件 。 但关 于用堆焊技术修复失效 的球墨铸铁件的研究报 道较少 ．其原 因是铸铁材料 C含量较高 ．开裂倾 向 大 鉴 于此 ．本文用一种新配制 的堆焊焊条对球墨 铸铁表明上进行堆焊 ．并对球墨铸铁表面堆焊层组织 与硬度进行研究 1 试 验材 料与 方法 试验材料采用 自配制 64 mm 的铁基合金堆焊焊 条．其焊层金属化学成分见表 1。 表 1 焊层金属化学成分 (质量分数) (％ C Cr Si Mn Ni V Ce S P Fe 0．30 1．o0一 1．20~ 0．50N 1．30- O．1O～ 0．02- 0 40 l_20 1．3O O．65 1．50 O．20 O．03 0．03 0．O3 余量 堆焊前 ．将焊条在烘箱中进行 250℃烘 干 1 h． 采用 ZX5250型直流 电焊机 ．200 A焊接 电流将焊 条在球墨铸铁表面堆焊出厚度约 2 mm的堆焊层 ．焊 后空冷至室温后 ．再放人在 KLX一13A型箱式电阻炉 中进行 300 oC保温 1 h的去应力处理 ．然后取出堆焊 样 品，磨掉堆焊层表面的氧化层 ，观察堆焊层质量 。 借助 FMARS一9000型显微硬度计测试堆焊层的硬度 值 ，施加载荷为 3 N．加载时间为 10 s，测试数据取 5次测试结果 的平均值 ．并用 Axiovert 200MAT型金 相显微镜对堆焊层组织进行观察 2 试 验结 果与 分析 图 1为球墨铸铁 的金相组织。从图 1可以看 出， 该球墨铸铁 的基体主要是铁 素体和少量 的珠光体 。 经堆焊焊条堆焊后 ．经过宏观观察可见球墨铸铁表 面堆焊层较致密 ．无气孑L及开裂现象 ．经金相显微 镜对堆焊层截面观察可见 ．该堆焊层分 2层 ，外层 堆焊金属属 于亚共 晶白口铸铁 ．层厚 1．0 1．20 mm， 组织为珠光体+莱 氏体 ．内层属 于麻 口铸铁 ，层厚 0．30 0．35 mm．组织 为珠光体+莱氏体+石墨 ，其 中 莱氏体分布在石墨周围 ．而心部则为球 墨铸铁原始 组织 ．其结果示于图 2。硬度测试根据结果得出 ，外层硬 度为 HV415．内层硬度为 HV385，较材料 心部硬度 (HV185)分别提高了 HV230和 HV200。