摘 要

本文通过使用PK-YD50药芯焊丝形成耐磨堆焊层，制备金相样品，对耐磨堆焊层进行组织观察；并对耐磨堆焊层进行硬度测试和磨损试验，观察磨损形貌，分析磨损机理，对耐磨性能进行评价。所得结果对于研究药芯焊丝对于耐磨堆焊修复以及药芯焊丝焊接耐磨堆焊层有着重要的指导意义。

论文主要研究了PK-YD50药芯焊丝的耐磨性能以及高硬度。研究结果表明PK-YD50药芯焊丝耐磨性能良好，抗裂性能良好，可用于形成耐磨堆焊层或者进行堆焊层的修复工作。由于高硬度，同时可通过堆焊高硬度药芯焊丝的方法来提高材料表面硬度。

本文的特色：使用的设备与材料都是十分普通与常见的，并没有什么高科技成分，但是并不影响本文的深度与内容。

关键词：耐磨堆焊；药芯焊丝；磨损性；硬度测试

Abstract

In this paper, the wear-resistant surfacing layer was prepared by using PK-YD50 flux-cored wire to prepare the metallographic samples, and the wear-resistant surfacing layer was observed. The wear and wear test of the wear-resistant surfacing layer was carried out to observe the wear- Analyze the wear mechanism and evaluate the wear resistance. The results are of great significance for the study of flux-cored wire for wear-resistant surfacing repair and flux-cored welding.

The paper mainly studies the wear resistance and high hardness of PK-YD50 flux-cored wire. The results show that the wear resistance of PK-YD50 flux-cored wire is good and the crack resistance is good, which can be used to form wear-resistant surfacing layer or repair work of surfacing layer. Due to the high hardness, at the same time through the welding of high hardness flux cored wire method to improve the surface hardness of the material.

The characteristics of this article: the use of equipment and materials are very common and common, and no high-tech ingredients, but does not affect the depth and content of this article.

Key Words：wear-resistant surfacing;flux cored wire;abrasion;hardness testing

目 录

第1章 绪论 1

1.1 选题目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 课题研究内容 7

1.4 预期目标 7

第2章 实验材料和方法 8

2.1 实验材料 8

2.2 堆焊实验 9

2.3 制备金相样品 9

2.4 硬度实验 11

2.5 磨损试验 12

第3章 实验结果与分析 13

3.1 有关堆焊实验的分析 13

3.2 金相观察与分析 13

3.3 硬度分析 14

3.4 磨损形貌观察与磨损性能分析 15

第4章 结论 18

参考文献 19

致谢 20

第1章 绪论

1.1 选题目的和意义

在近现代的工业生产中，用金属材料制造的机械零件占比较大，在使用时常常发生磨损现象，磨损现象广泛存在于矿山、化工、石油、农机及水电设备中，这种磨损现象加快了机器的失效与材料的磨损，降低了设备的寿命，给社会与公司造成了巨大的经济损失。所以，制备耐磨堆焊层对于提高矿山开采、冶金、石油开采、机械等部门磨损件的工作性能和使用寿命具有重要意义，不仅可节约贵重合金材料，还可以提高经济效益^[1]。

通过对材料表面进行耐磨堆焊的方法来对部件的表面形成预防护堆焊以及对已磨损的部件进行耐磨堆焊修复，从而使耐磨损部件的表面形成比原部件的母材材质更耐磨的堆焊层，并且可以确保堆焊层与母材完美的结合成一个整体。这样不仅可以增加设备的使用寿命，还可以降低购买新部件和更换部件的费用，更能为企业和社会带来巨大的经济效益^[2]。

1.2 国内外研究现状

60年代，焊接学中的重要组成部分，耐磨堆焊焊接技术第一次出现在大家的研究视野里，大家所研究的主要是如何利用焊接方法来使得各种设备拥有防腐、耐磨、防蚀等特性的熔敷堆焊层。它的技术基础跟传统的焊接方法基本一致，用堆焊的方法使得磨损失效的零部件得以重新恢复尺寸。然而耐磨堆焊焊接技术不同于其他焊接的地方在于，一是焊接对象的不同，耐磨堆焊焊接技术是针对失效、损坏后的机械零部件，不同的对象需要选定不一样的焊接材料、工艺以及方法；再者，它还需要考虑零部件本身焊接修复的经济性^[3]。所以说，耐磨堆焊焊接技术需要不断地揭示它的机理或者技术基础的实质，以便于掌握到一般的规律，让研究得到举一反三的效果，也就是说要能够将新的材料、新的工艺、新的技术较快地应用，不仅运用到机械维修中，还能够根据各种焊接修复办法的特点，创造出新的更好用的修复方法。

当前国内许多零部件的修复使用的是耐磨焊条，然而相比于耐磨药芯焊丝，耐磨焊条显得费时费事，而且修复工期长，维修质量同样不如耐磨药芯焊丝，更大的问题在于太多的修复工艺并不能实现耐磨修复或者说实现的十分困难。当前国内每年所需的耐磨药芯焊丝为3~8kt，然而国内的实际生产能力只有1000t左右。当前国产药芯焊丝中，10%为硬面堆焊药芯焊丝，这远远低于市场要求。而从国外引进焊丝的价格较高，订购周期也很长，这样算下来修复成本极高，在国内长久引进国外焊丝十分困难。所以我们要抓住时机，发展国内耐磨堆焊药芯焊丝势在必行。

相比于使用耐磨焊条来对设备的零部件进行修复堆焊和耐磨堆焊，耐磨药芯焊丝的使用有如下好处：

1. 节约成本，提髙质量。
2. 延长设备件使用寿命。
3. 减少了许多的维修时间和故障时间。

目前国内有漯河京漯焊业有限公司、上海司太立焊业有限公司、郑州机械研究所等公司专业生产耐磨堆焊药芯焊丝。上海司太立焊业有限公司生产的焊丝以Co - Cr - W产品为主，主要用于电厂磨煤辊及钢厂轧辊堆焊的修复；漯河京漯焊业有限公司的焊丝则主要用在钢厂轧辊堆焊；郑州机槭研究所的焊丝产量不如前面两家公司，但是得益于研究所的科研成就，他们的焊丝品种多，除去电厂磨煤辊和钢厂轧辊堆焊的修复焊丝，还有水泥行业辊压机挤压辊的旧辊再生性修复和新辊堆焊的焊丝；布料溜槽的堆焊与修复；立磨磨辊和磨盘的堆焊与修复；同时研究所根据现场维修快捷、方便的特点，开发生产了1.6mm气保护堆焊药芯焊丝的一系列品种，受到市场的极大欢迎^[4]。