1. 研究目的与意义（文献综述）

堆焊是一种为了增大或恢复零部件尺寸或使焊件表面获得具有特殊性能的合金层而进的焊接。工件因外来物理因素产生材料不同程度的损伤，可以通过堆焊修复；同样可以预先在金属表面熔敷一层堆焊金属，以延长使用寿命。它作为一种材料表面改性的工艺方法，能够使母材表面获得耐磨、耐热、耐蚀的性能，以应对不同工况条件，如输送物料、高温成形、腐蚀介质等。其中磨损最为常见，堆焊也是改善磨损的一种主要方法。堆焊已应用于水泥、铁路轨道、冶金、石油化工等行业关键零件的修复与强化。

金属的磨损一般可以分为金属间磨损和磨料磨损。金属间磨损为两金属件在外载荷作用下发生相对滑动、滚动导致的损伤。如紧密配合的轴颈，啮合的齿轮的磨损。磨料磨损是由于外来的金属或非金属磨料粒子对金属表面的磨削造成的损伤。它还分为低应力磨料磨损和高应力磨料磨损。金属表面受到较小应力的磨削，即低应力磨料磨损。硬度越高的金属，抵抗磨料进入的能力更强，能阻止磨损发生。较高作用力下，物料被挤碎，金属表面局部塑性变形，磨料挤入表面，甚至表面脱落、破碎，即高应力磨料磨损。应对低应力磨料磨损的最好材料有高铬铸铁堆焊材料和碳化钨堆焊材料；应对高应力则选取奥氏体锰钢堆焊材料。

20世纪30年代美英先后试制高铬铸铁，但冲天炉易烧损高含量的cr和c元素，因此直至20世纪60年代电炉熔炼广泛应用使得高铬铸铁得到发展。m₇c₃型碳化物的分布改善了材料韧性，高铬铸铁的耐磨性和抗裂性优于镍硬铸铁，前者占据了耐磨铸铁中的主导地位。高铬铸铁是目前国内外公认较好的耐磨材料，应用十分广泛，如中小型磨机衬板、磨球，小型破碎机锤头、板锤，抛光机叶片，冶金辊轧等耐磨部件。高铬铸铁材料普遍用于低应力硬磨料工况中，其堆焊熔敷金属具有优良的抗氧化性，较高的硬度，耐磨料磨损性好，堆焊层硬度不低于55hrc。高铬铸铁堆焊合金成分一般为：含碳1.5%~5.0%，含铬15%~32%，并添加少量ni、si、mo、mn、b等强化元素。组织为马氏体或奥氏体，其间分布共晶碳化物。d938熔敷金属基体组织为马氏体和残余奥氏体，其中分布碳化物作为硬质耐磨相，赋予堆焊熔敷金属高硬度和耐磨性。基体马氏体拥有高强度和硬度，可以抵御微观层面的应力，利于提高抗磨粒磨损性；残余奥氏体的较高塑性增加基体韧性，给碳化物以支承，并能在磨损过程中部分转化为马氏体而提高表面硬度。共晶碳化物主要有(cr,fe)₇c₃和(cr,fe)₃c，但以(cr,fe)₇c₃为主，(cr,fe)₇c ₃硬度约1300hv~1800hv。从母材熔和区至堆焊近表面，初生碳化物数量增加，导致堆焊层硬度逐层增大的分布情况。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1．文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势；

2．制定焊接工艺参数，采用d938焊条实施堆焊修复；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文文献翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，完成并提交开题报告。

第4－5周：采用d938焊条实施堆焊修复，截取熔敷金属试样。

第6－8周：制备金相样品，对显微组织进行观察。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]郭文营. 中碳低合金耐磨钢的材料研究与应用[d].中国科学技术大学,2016.

[2] gladshtein vi. improvement ofrepair weld quality in low-alloy steel turbine casing components[j]. powertechnology and engineering. 2013, 47(1):7-61.

[3]中国机械工程学会焊接学会. 焊接手册.第1卷.北京：机械工业出版社，2007.10.