cr对铁基堆焊合金耐腐蚀性的影响(附件)【字数：14528】
堆焊是利用火焰、电弧、等离子弧等热源将堆焊材料熔化，靠自身重力在工件表面堆覆一层或多层耐磨、耐热、耐腐蚀的涂层，使堆焊层与母材形成表面强化。铁基表面耐磨合金在耐磨性上是重要研究方向之一，其中耐腐蚀性也是其中之一。国内外研究堆焊组织的耐磨性偏多，对堆焊合金的耐腐蚀性研究较少。堆焊合金高铬铸铁堆焊以其耐磨性好众所周知。这些材料应用于特定的工程中，不仅需要耐磨性而且需要腐蚀性。本篇文章主要研究Cr对铁基堆焊合金耐腐蚀性的影响，其基体组织以高铬铸铁为例。在这项研究中，该合金暴露于pH为14的碱性溶液中。研究过程包括从堆焊合金材料切割一部分，做出50×50×10mm的试样，配制2mol /L的氢氧化钠的腐蚀液，然后主要通过比较腐蚀前和腐蚀后的组织金相图，通过组织的不同分析其对耐腐蚀性的影响；再改变组织中Cr的含量，Cr的质量分数分别有0％、3％、6％、9％、12％五种，通过电化学腐蚀的方法，制出不同Cr含量下的极化曲线图，观察极化曲线的变化。用到的工具有office软件、CAD、图片处理器等等。实验结果表明随着堆焊合金中Cr元素含量的提高，Cr与C形成了碳化物，消耗了C，所以合金的微观组织由过共晶变成了亚共晶；Cr有细化晶粒的效果；Cr的碳化物优先基体发生腐蚀，从而提升基体的耐腐蚀性；Cr的质量分数达到12％时，也会在堆焊合金表面形成一层钝化膜，从而延缓基体的腐蚀。关键词铁基堆焊；耐腐蚀；高Cr铸铁；金相
目录
第一章 绪论 1
1.1 堆焊概述 1
1.1.1 堆焊 1
1.1.2 冷焊堆焊 1
1.1.3 电渣堆焊 2
1.1.4 弧堆焊 2
1.1.5 堆焊方法分类 3
1.1.6 铁基堆焊的性能 3
1.1.7 堆焊应用领域 3
1.2 堆焊焊接材料及参数 4
1.3 堆焊层中合金元素的作用 5
1.3.1 合金元素的性质 5
1.3.2 CR元素作用 5
1.3.3 强化机理 6
1.4 腐蚀概述 6
1.4.1 腐蚀分类 6
1.4.2 腐蚀测量技术 8< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
br /> 1.5 发展前景 9
1.6 选题目的及意义 9
第二章 材料、方法与设备 11
2.1 腐蚀材料、方法与设备 11
2.1.1 电化学腐蚀 11
2.1.2 电化学腐蚀方法 12
2.1.3 试样制备 12
2.1.4 腐蚀液制备 13
2.1.5 电极的选择 13
2.1.6 腐蚀设备 13
2.2 金相试验材料、方法与设备 15
2.2.1 金相试验方法 15
2.2.2 实验材料制备 16
2.2.3 实验设备 16
第三章 试验结果与分析 18
3.1 腐蚀试验结果与分析 18
3.1.1 阳极极化曲线图 18
3.1.2 数据分析 21
3.2 金相试验分析 22
3.2.1 腐蚀前的金相 22
3.2.2 腐蚀后的金相 25
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1堆焊概述
1.1.1堆焊
堆焊是利用电弧、等离子弧、激光等热源将焊接材料进行表面处理，通过其重力作用在工件表面层上形成一层或多层耐热，耐磨，耐腐蚀的涂层，是表面和金属冶金的形成过程[1]。 一开始表面堆焊仅仅用在修复受损工件的表面，将其恢复到原来的形状和尺寸，并在一定程度上提高其表面性能。 堆焊发展到现在，已经有了维修工件即修复表面，加强表面性能的两大功能。堆焊试样的示意图如图11。
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图11 堆焊试样图
1.1.2 冷焊堆焊
冷焊表面技术是采用高频电火花原理，工件无需热焊接，可以修复金属部件的表面缺陷和磨损，保证工件的完整性; 也可以利用其增强功能加强工件，达到工件的耐磨性，耐热性，耐腐蚀性等优点[2]。
冷焊表面处理设备对金属制品进行修补后不变形，不退火，强度高，抗磨损。 可以通过金相，拉伸和硬度试验，同时焊接和冶金组合的基板，确保焊接的稳定性。 通常用于精密铸件针孔，毛刺，凸块，划痕，塌角，角落，沙眼，裂纹，磨损，收缩，制造误差，制造缺陷，焊接缺陷修复和机械表面增强。
1.1.3 电渣堆焊
石油化工，氢化反应器，原流合成塔，煤液化反应堆和核电厂厚壁压力容器等内表面都需要覆盖不锈钢衬里的大面积高温，耐氧硫化氢腐蚀。70年来，在现场，大量国内外具有非常埋弧的表面（SAW）技术[4]。磁带的宽度也从窄带到宽带方向发展为60mm，90mm，120mm，150mm。该技术在丝绸浸没电弧焊接中的稀释率和焊接速度方面取得了长足的进步，但随着压力容器尺寸的不断扩大，参数化程度的提高，使焊接技术向更有效，更有效的方向发展。20世纪70年代初，德国首先发明，日本以后，美国，前苏联等国家进一步完善电渣焊技术，因为它具有比埋弧焊更高的生产效率，较低的稀释度和良好的焊接成型等，在国内外得到了快速发展和更普遍的应用。
1.1.4弧堆焊
等离子弧表面技术是用等离子弧表面法，采用等离子弧高温，电流密度特性。高硬度颗粒在表面层金属中均匀地钻孔，并且硬颗粒不熔化或很少熔化以形成复合表面层。该复合表面层由两种或多种宏观不同性质的异质材料组成组成。一个是从主耐磨碳化物硬质颗粒的表面层，通常用于铸造碳化钨，碳化铬，碳化硼，烧结碳化钨等。原则上，硬质合金，硼化物甚至更高的金刚石硬度可以用作复合表面层的国内外工业复合等离子体电弧焊接应用焊接更多的硬质颗粒是铸造碳化钨，它是由共晶组成制成的，硬度为250?300HR。另一种组成的金属表面层是底物金属的“牯结”作用，也称为胎体金属，其是表面层中的基质。质量颗粒和胎体金属的组合是钎焊，并且表面层和基底金属的组合是冶金结合。
通过等离子弧表面处理技术获得的复合表面层的质量稳定可靠。复合电弧等离子体堆焊技术的最新进展可使表面层达到无孔隙，裂纹和碳化物燃烧，熔化等缺陷。表面层的分布均匀。
耐磨材料表面层的耐磨性，在恶劣条件下的磨损条件下，复合表面层的耐磨性尤其突出，可以比通常的铁，钴，镍基金表面保护层提高磨损寿命几倍或甚至十次。
目录
第一章 绪论 1
1.1 堆焊概述 1
1.1.1 堆焊 1
1.1.2 冷焊堆焊 1
1.1.3 电渣堆焊 2
1.1.4 弧堆焊 2
1.1.5 堆焊方法分类 3
1.1.6 铁基堆焊的性能 3
1.1.7 堆焊应用领域 3
1.2 堆焊焊接材料及参数 4
1.3 堆焊层中合金元素的作用 5
1.3.1 合金元素的性质 5
1.3.2 CR元素作用 5
1.3.3 强化机理 6
1.4 腐蚀概述 6
1.4.1 腐蚀分类 6
1.4.2 腐蚀测量技术 8< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
br /> 1.5 发展前景 9
1.6 选题目的及意义 9
第二章 材料、方法与设备 11
2.1 腐蚀材料、方法与设备 11
2.1.1 电化学腐蚀 11
2.1.2 电化学腐蚀方法 12
2.1.3 试样制备 12
2.1.4 腐蚀液制备 13
2.1.5 电极的选择 13
2.1.6 腐蚀设备 13
2.2 金相试验材料、方法与设备 15
2.2.1 金相试验方法 15
2.2.2 实验材料制备 16
2.2.3 实验设备 16
第三章 试验结果与分析 18
3.1 腐蚀试验结果与分析 18
3.1.1 阳极极化曲线图 18
3.1.2 数据分析 21
3.2 金相试验分析 22
3.2.1 腐蚀前的金相 22
3.2.2 腐蚀后的金相 25
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1堆焊概述
1.1.1堆焊
堆焊是利用电弧、等离子弧、激光等热源将焊接材料进行表面处理，通过其重力作用在工件表面层上形成一层或多层耐热，耐磨，耐腐蚀的涂层，是表面和金属冶金的形成过程[1]。 一开始表面堆焊仅仅用在修复受损工件的表面，将其恢复到原来的形状和尺寸，并在一定程度上提高其表面性能。 堆焊发展到现在，已经有了维修工件即修复表面，加强表面性能的两大功能。堆焊试样的示意图如图11。
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图11 堆焊试样图
1.1.2 冷焊堆焊
冷焊表面技术是采用高频电火花原理，工件无需热焊接，可以修复金属部件的表面缺陷和磨损，保证工件的完整性; 也可以利用其增强功能加强工件，达到工件的耐磨性，耐热性，耐腐蚀性等优点[2]。
冷焊表面处理设备对金属制品进行修补后不变形，不退火，强度高，抗磨损。 可以通过金相，拉伸和硬度试验，同时焊接和冶金组合的基板，确保焊接的稳定性。 通常用于精密铸件针孔，毛刺，凸块，划痕，塌角，角落，沙眼，裂纹，磨损，收缩，制造误差，制造缺陷，焊接缺陷修复和机械表面增强。
1.1.3 电渣堆焊
石油化工，氢化反应器，原流合成塔，煤液化反应堆和核电厂厚壁压力容器等内表面都需要覆盖不锈钢衬里的大面积高温，耐氧硫化氢腐蚀。70年来，在现场，大量国内外具有非常埋弧的表面（SAW）技术[4]。磁带的宽度也从窄带到宽带方向发展为60mm，90mm，120mm，150mm。该技术在丝绸浸没电弧焊接中的稀释率和焊接速度方面取得了长足的进步，但随着压力容器尺寸的不断扩大，参数化程度的提高，使焊接技术向更有效，更有效的方向发展。20世纪70年代初，德国首先发明，日本以后，美国，前苏联等国家进一步完善电渣焊技术，因为它具有比埋弧焊更高的生产效率，较低的稀释度和良好的焊接成型等，在国内外得到了快速发展和更普遍的应用。
1.1.4弧堆焊
等离子弧表面技术是用等离子弧表面法，采用等离子弧高温，电流密度特性。高硬度颗粒在表面层金属中均匀地钻孔，并且硬颗粒不熔化或很少熔化以形成复合表面层。该复合表面层由两种或多种宏观不同性质的异质材料组成组成。一个是从主耐磨碳化物硬质颗粒的表面层，通常用于铸造碳化钨，碳化铬，碳化硼，烧结碳化钨等。原则上，硬质合金，硼化物甚至更高的金刚石硬度可以用作复合表面层的国内外工业复合等离子体电弧焊接应用焊接更多的硬质颗粒是铸造碳化钨，它是由共晶组成制成的，硬度为250?300HR。另一种组成的金属表面层是底物金属的“牯结”作用，也称为胎体金属，其是表面层中的基质。质量颗粒和胎体金属的组合是钎焊，并且表面层和基底金属的组合是冶金结合。
通过等离子弧表面处理技术获得的复合表面层的质量稳定可靠。复合电弧等离子体堆焊技术的最新进展可使表面层达到无孔隙，裂纹和碳化物燃烧，熔化等缺陷。表面层的分布均匀。
耐磨材料表面层的耐磨性，在恶劣条件下的磨损条件下，复合表面层的耐磨性尤其突出，可以比通常的铁，钴，镍基金表面保护层提高磨损寿命几倍或甚至十次。
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