铝表面堆焊Fe-Al合金层的组织性能研究(2)

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4.3 试样金相分析 17

4.3.1 5mm铝板堆铁铝 17

4.3.2 5mm铝板表面堆铁后，再堆铁铝 18

a）5mm铝表面堆铁 18

b）5mm铝板表面堆铁后，再堆铁铝 18

4.3.3 10mm铝板表面堆铁后，再堆铁铝 19

a）10mm铝表面堆铁 19

b）5mm铝板表面堆铁后，再堆铁铝 19

5 显微硬度测试 21

（1）5mm铝板表面Fe-Al堆焊试样的硬度试验 21

（2）10mm铝板表面Fe-Al堆焊试样的硬度试验 21

结论 23

致谢 24

参考文献 25

1绪论

1.1 本课题的研究意义和内容

1.1.1 本课题的研究意义

现代机器制造业在工业生产的应用越来越广泛，不断地改良中，提高设备的工作技术，机构的可靠性也是其迫切需要解决的问题之一。与此同时，随着我国国民经济的快速增长和不断进步的科学技术，降低金属的消耗量节约贵重材料，降低成本成为迫切的需要，新的设备和结构现在层出不穷，新的工艺，新的材料，以适用于不同的环境要求的性能，也在现代应用中日益广泛起来！于是，在以上的这些情况下，就必须对零部件有更高的要求，要求更好的性能，大大提高材料的耐磨性、耐腐蚀性，以及硬度韧性等多方面的性能。在许多性能的特殊要求下，有些金属能达到要求，但往往成本贵重，是之不能在工程中广泛应用的原因。到现在，焊接技术已经发展到可以将很多不同性能的材料焊接成复合材料，使之满足许多以前达不到的性能，替代那些贵重材料，节约成本。

1.1.2本课题的研究内容

以往在Fe-Al异种合金制造工艺中，如等离子喷涂，激光熔覆、高速电弧喷涂、表面渗镀等工艺往往会是铁铝合金层与基体间存在许许多多的问题，如表面粗糙，与基体结合不良等情况。本试验旨在使用双丝焊焊接铁铝表面异种合金，使Fe-Al合金层能够达到表面平整无缺陷等要求，提高Fe-Al合金层的生产效率。

在生产中往往由于Fe-Al合金层的成分不均导致出现裂纹等的特点，本试验是在铝表面进行Fe-Al堆焊，采用双丝焊焊接技术，探索Fe-Al合金层的各项性能，实现在铝表面的Fe-Al堆焊。

1.2 Fe-Al 金属间化合物研究概况与发展方向

1.2.1 Fe-Al金属间化合物室温脆性本质

Fe-Al异种合金室温脆化国内外以有了比较深入的了解{1}，出现的原因是因为Fe-Al合金在室温时其独特的塑形变形机制所导致的脆性还有H原子所诱发的环境脆性也造成了很大的影响{2}。

1.2.2 合金化

为提高Fe-Al金属件化合物的室温塑形，合金化是最佳突进之一。在以往的众多研究发现，添加2at%~6at% Cr，会使Fe-Al合金在室温的伸长率从原来的3%，提高到8%~10%，断口也由原来的解理断裂，转变成解理断裂和沿晶断裂共存。Fe-Al异种合金在进行合适的热处理工艺，可使其室温拉伸延伸率得到更好地提升，达到12%~15%。所以Mckamey 等[3]将Cr对于Fe-Al金属件化合物的塑形性能的机制总结为以下两点，其中包括：论文网