压铸模具GH2135堆焊覆层的制备及其高温性能研究
发布时间：2021-01-21 20:21
压铸模具服役环境恶劣,长时间处于高温以及一定的外加压力环境中,承受激冷激热变化,容易发生热疲劳、高温磨损、高温软化等破坏。等离子粉末堆焊是最常见的一种表面改性技术,通过在模具表面制备性能优异的改性层来提高模具性能,延长模具的服役寿命。本文主要对GH2135覆层在压铸环境下的高温性能进行探究。采用等离子堆焊技术在H13钢基体上制备GH2135高温合金覆层,借助金相显微镜、EPMA、XRD以及维氏显微硬度计等研究GH2135覆层的微观组织、相结构,测试显微硬度等,采用热疲劳试验机、球-盘磨损实验机以及电阻炉对GH2135覆层的热疲劳、高温磨损以及高温氧化性能进行检测和分析。覆层微观组织分析显示,覆层与基体呈冶金结合,熔合线界面两侧元素呈阶梯式分布。GH2135覆层的组织均匀,晶内以奥氏体为基体相,主要是（Fe,Ni）固溶体,FeNi、Cr2Ni3、Fe3Ni2和Ni3（AI,Ti）等金属间化合物相呈弥散分布。700℃高温回火实验结果显示,GH2135覆层具有良好的热强性,与回火前硬...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝合金在汽车上的运用
且熔覆层与基体为冶金结合，同时由于加热冷却速度较快非平衡组织，能获得正常情况下难以得到的某些特性，因为一能本就比基体要好，在非平衡状态下得到的熔覆层性能有可能关注[21, 22]。等离子粉末堆焊原理如图 1-2 所示，焊枪主要由枪体、钨极和喷枪体中从外到内包括保护气通道、送粉气通道、循环冷却水通。钨针与电源负极连接、工件接转移弧正极，喷嘴接非转移弧钨针与喷嘴放电击穿离子气产生非转移弧，在工件与喷嘴之间产弧和非转移弧联合作用击穿了氩气产生等离子体，形成了等离在经过喷嘴时又受到喷嘴孔径的机械压缩作用、冷气流均匀的包弧外围强烈冷却的热压缩效应以及弧柱电流自身磁场的电磁收下，等离子弧能量高度集中在很小的弧柱中，等离子弧中心00℃以上，形成焊接所需的等离子弧柱。金属粉末在送粉气的吹子弧熔化母材形成的熔池中，粉末受热熔化，在熔池中发生物理着热输入的减少，熔池温度逐渐降低直至凝固形成焊道。
2.2 实验设备及原理2.2.1 堆焊设备本 实 验 设 备 采 用 武 汉 高 力 热 喷 涂 工 程 有 限 责 任 公 司 生 产 的LU-F400-D400-CNC 型（F8-1 型）数控多功能粉末等离子堆焊机（如图 2-1（a）所示），图 2.1（b）为箱式节能电阻炉，用于焊接粉末的预热烘干及焊后的热处理。ChemicalcompositionC Cr Ni Mo Ti Al W FeGH2135 0.08 14-1633-361.7-2.22.1-2.52-2.81.7-2.2Bal
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属材料疲劳研究历史与进展[J]. 陈荣锋. 科技经济导刊. 2017(09)
[2]压铸铝合金的应用及研究进展[J]. 黄正华,张银帅,宋东福,徐春杰,周永欣,李扬德,李卫荣. 材料研究与应用. 2017(01)
[3]热作模具钢的热裂行为研究[J]. 王斌. 模具制造. 2017(03)
[4]H13钢硬度对其热疲劳行为影响的试验和数值研究[J]. 张洪波,黎军顽,施渊吉,吴晓春. 上海金属. 2016(03)
[5]H13钢压铸模具的失效分析[J]. 谭成,马党参,王华昆,周健,迟宏宵. 机械工程材料. 2016(01)
[6]H13钢铝合金压铸模具失效分析及寿命提高措施[J]. 代兵,胡晓涛,袁世平. 铸造技术. 2015(04)
[7]铝合金在汽车轻量化中的应用[J]. 钟奇,施毅,刘博. 新材料产业. 2015(02)
[8]铝合金压铸模具的失效分析及寿命提高措施[J]. 丁海,公永建,刘涛. 特种铸造及有色合金. 2014(09)
[9]铁基合金粉末中碳化硼添加量对喷焊层性能的影响[J]. 苗书东,韩彦朝. 有色矿冶. 2014(02)
[10]激光熔覆-等离子渗氮制备高氮FeMnCrAl涂层的组织和性能[J]. 戴晟,曹芬燕,方淳,朱流. 热处理. 2014(01)
博士论文
[1]材料、形状耦元、热循环温度对热作模具热疲劳性能的影响[D]. 孟超.吉林大学 2014
硕士论文
[1]形状耦元与热疲劳温度对H13钢热疲劳性能的影响[D]. 周莹.吉林大学 2014
[2]GH2135合金高温抗氧化性能和腐蚀性能研究[D]. 叶董文.湖南科技大学 2013
本文编号：2991829
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铝合金在汽车上的运用
且熔覆层与基体为冶金结合，同时由于加热冷却速度较快非平衡组织，能获得正常情况下难以得到的某些特性，因为一能本就比基体要好，在非平衡状态下得到的熔覆层性能有可能关注[21, 22]。等离子粉末堆焊原理如图 1-2 所示，焊枪主要由枪体、钨极和喷枪体中从外到内包括保护气通道、送粉气通道、循环冷却水通。钨针与电源负极连接、工件接转移弧正极，喷嘴接非转移弧钨针与喷嘴放电击穿离子气产生非转移弧，在工件与喷嘴之间产弧和非转移弧联合作用击穿了氩气产生等离子体，形成了等离在经过喷嘴时又受到喷嘴孔径的机械压缩作用、冷气流均匀的包弧外围强烈冷却的热压缩效应以及弧柱电流自身磁场的电磁收下，等离子弧能量高度集中在很小的弧柱中，等离子弧中心00℃以上，形成焊接所需的等离子弧柱。金属粉末在送粉气的吹子弧熔化母材形成的熔池中，粉末受热熔化，在熔池中发生物理着热输入的减少，熔池温度逐渐降低直至凝固形成焊道。
2.2 实验设备及原理2.2.1 堆焊设备本 实 验 设 备 采 用 武 汉 高 力 热 喷 涂 工 程 有 限 责 任 公 司 生 产 的LU-F400-D400-CNC 型（F8-1 型）数控多功能粉末等离子堆焊机（如图 2-1（a）所示），图 2.1（b）为箱式节能电阻炉，用于焊接粉末的预热烘干及焊后的热处理。ChemicalcompositionC Cr Ni Mo Ti Al W FeGH2135 0.08 14-1633-361.7-2.22.1-2.52-2.81.7-2.2Bal
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属材料疲劳研究历史与进展[J]. 陈荣锋. 科技经济导刊. 2017(09)
[2]压铸铝合金的应用及研究进展[J]. 黄正华,张银帅,宋东福,徐春杰,周永欣,李扬德,李卫荣. 材料研究与应用. 2017(01)
[3]热作模具钢的热裂行为研究[J]. 王斌. 模具制造. 2017(03)
[4]H13钢硬度对其热疲劳行为影响的试验和数值研究[J]. 张洪波,黎军顽,施渊吉,吴晓春. 上海金属. 2016(03)
[5]H13钢压铸模具的失效分析[J]. 谭成,马党参,王华昆,周健,迟宏宵. 机械工程材料. 2016(01)
[6]H13钢铝合金压铸模具失效分析及寿命提高措施[J]. 代兵,胡晓涛,袁世平. 铸造技术. 2015(04)
[7]铝合金在汽车轻量化中的应用[J]. 钟奇,施毅,刘博. 新材料产业. 2015(02)
[8]铝合金压铸模具的失效分析及寿命提高措施[J]. 丁海,公永建,刘涛. 特种铸造及有色合金. 2014(09)
[9]铁基合金粉末中碳化硼添加量对喷焊层性能的影响[J]. 苗书东,韩彦朝. 有色矿冶. 2014(02)
[10]激光熔覆-等离子渗氮制备高氮FeMnCrAl涂层的组织和性能[J]. 戴晟,曹芬燕,方淳,朱流. 热处理. 2014(01)
博士论文
[1]材料、形状耦元、热循环温度对热作模具热疲劳性能的影响[D]. 孟超.吉林大学 2014
硕士论文
[1]形状耦元与热疲劳温度对H13钢热疲劳性能的影响[D]. 周莹.吉林大学 2014
[2]GH2135合金高温抗氧化性能和腐蚀性能研究[D]. 叶董文.湖南科技大学 2013
本文编号：2991829
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