硬质合金与钢MIG焊组织及性能研究

【摘要】硬质合金由高强度的碳化物和粘结相构成，具有高强度、良好的耐磨性和较好的韧性、耐热、耐腐蚀等性能，尤其是硬质合金的高温强度及其在液态介质中的耐蚀性能和化学惰性，使其在工业中广泛应用。目前，关于硬质合金焊接的研发工作已经广泛开展，在工业中多种不同的焊接方法得到应用，但都还存在一些缺点和不足，并且硬质合金在焊接的过程中，容易在硬质合金/焊缝界面产生脆硬的缺碳η相，使焊接接头容易产生裂纹。本文采用机器人MIG焊接方法对低粘结相硬质合金和304不锈钢进行焊接试验，采用1.2mm的纯Ni焊丝作为填充材料。一方面机器人焊接可以提高焊接生产效率，有利于工业生产需要；另一方面，在硬质合金/焊缝界面，WC溶解过程中，W、C原子向焊缝中扩散，同时焊缝中的Ni替代W形成(W,Ni)C，即在界面区域形成W-Ni-C三元平衡系统，通过相图分析，发现与W-Co-C或W-Fe-C三元平衡系统相比，W-Ni-C平衡系统中产生η相的区域要小得多，Ni的添加可以有效抑制η相的形成。通过焊接试验，得到并优化机器人MIG焊的工艺参数，同时对焊接接头进行分析，观察分析焊接缺陷，通过扫描电镜、XRD物相分析、电子探针能谱元素分析、显微硬度测试，对硬质合金/焊缝界面进行显微组织、成分及元素扩散分析，得到以下结论：1、采用机器人MIG自动焊方法焊接低粘结相硬质合金与304不锈钢，需严格控制焊接热输入，以避免发生碎裂情况。对于2mm和4mm厚试样，通过选择合理的工艺参数，可以在无预热和后热的情况下得到成形、力学性能俱佳的焊缝；2、在焊接过程中，硬质合金/焊缝界面发生扩散行为，W、C、Ti和Ni等元素由硬质合金向焊缝中扩散，打破W-Ni-Ti-C平衡体系，形成缺碳的η相；而焊缝中的Ni也同时向硬质合金一侧扩散，抑制平衡体系的移动，抑制η相的形成；3、发现WC的长大和溶解现象，在溶解的WC晶粒周围是η相形核长大的集中区域，WC溶解促进η相的生成；4、焊接接头冶金结合良好，硬质合金/焊缝硬度过渡平滑，由硬质合金的1100HV梯度过渡到焊缝的220HV，焊缝区具有较高的硬度。
【作者】马丁；
【导师】徐培全；
【作者基本信息】上海工程技术大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】硬质合金；熔化极惰性气体保护焊；焊接接头；缺陷分析；η相；微观组织；

【参考文献】
[1]郝晓燕.密尔幸福论研究[D].西南大学,哲学,2014,硕士.
[2]曹永.有机半导体二极管电存储器件及其存储机理的研究[D].南京邮电大学,2014.
[3]高慧.外贸企业“80后”知识型员工离职意向的影响因素研究[D].江西农业大学,企业管理,2012,硕士.
[4]张秋伟.基于ZigBee无线技术的船用气囊群气压监测系统[D].广东工业大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[5]周蝶.新产品扩散过程中收入领袖价值研究[D].西南交通大学,企业管理,2014,硕士.
[6]刘韬,王宾.银行业数据仓库构建策略[J].华南金融电脑,2004,02:94-96.
[7]赵钢炜.褐煤热解定向转化的实验研究[D].中国科学院研究生院（工程热物理研究所）,工程热物理,2014,博士.
[8]王伟杰.基于拉曼散射的分布式光纤测温系统设计及优化[D].山东大学,光学工程,2013,硕士.
[9]张志路.波幅指数对恒生指数总波动及跳跃成分的预测研究[D].西南交通大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[10]肖齐.耦合焊接应力与服役载荷的结构强度分析方法研究[D].北京交通大学,2014.
[11]刘宇琴.新技术革命与中国科技法制建设[D].南昌大学,科学技术哲学,2014,硕士.
[12]郇丽.龙须菜性别相关分子标记的筛选与坛紫菜碳酸酐酶的表达分析[D].中国科学院研究生院（海洋研究所）,海洋生物学,2012,硕士.
[13]鄢淑云.余映潮语文教育思想初探[D].华中师范大学,语文学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[14]陈晓慧.鲁西牛消化道各段T1R1、T1R3及pepT1基因的表达差异性研究[D].江苏师范大学,动物学,2013,硕士.
[15]秦体红.量子Vernam加密算法和仲裁量子签名方案的研究[D].西南交通大学,应用数学,2013,硕士.
[16]彭川.碳纳米管力学行为的分子动力学模拟[D].南昌航空大学,2012.
[17]李泽华.试析张瑞图行草书的“奇倔”[D].首都师范大学,美术,2014,硕士.
[18]SyedMohsinAli（莫森）.关于Kudo’s分型在放大内镜诊断结直肠肿瘤性息肉中准确度的Meta分析[D].山东大学,内科学,2013,硕士.
[19]刘展,许炳如.塔里木盆地航磁局部异常的自学模式识别分类及评价[J].石油地球物理勘探,1999,01:71-78+122.
[20]高延玲,张玉清,白宝明,王新梅.网页保护系统综述[J].计算机工程,2004,10:113-115.
[21]郭建龙,贺振明,唐浩.功率自适应控制及其在切削加工中的应用[J].机电一体化.1998(02)
[22]唐迎洲.WASP5水质模型在平原河网区水环境模拟中的开发与应用[D].河海大学,环境工程,2004,硕士.
[23]王春晓.不确定关联时滞大系统的自适应鲁棒控制[D].西安电子科技大学,运筹学与控制论,2004,硕士.
[24]董亭亭.大数据下空间数据索引和kNN查询技术的研究[D].大连理工大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[25]成婧冉.家族聚集性2型糖尿病的中医证候探索性研究[D].北京中医药大学,中医学,2013,硕士.
[26]李纪涛,潘凯,孟庆函,曹兵.石墨烯气凝胶的制备及电化学性能研究[A].中国化工学会.2013中国化工学会年会论文集[C].中国化工学会:,2013:1.
[27]宋云玲.财务报告粉饰研究[D].首都经济贸易大学,会计学,2004,硕士.
[28]刘楠.望都县基层公务员培训问题研究[D].河北大学,公共管理,2014,硕士.
[29]蔡秋芳.高取代度羧甲基淀粉的制备及在印花糊料上的应用[D].江南大学,粮食、油脂及植物蛋白工程,2012,硕士.
[30]朱哲.石墨烯表面化学研究取得新进展[J].科学,2012,03:55.
[31]王惠中,彭安群.数据挖掘研究现状及发展趋势[J].工矿自动化,2011,02:29-32.
[32]黄伟.宰后鸭肉骨骼肌中细胞凋亡的发生及其对品质影响研究[D].南京农业大学,食品科学,2012,硕士.
[33]孙允霄.顺铂通过miR-16下调BDNF表达抑制SH-SY5Y细胞生长的研究[D].山东大学,临床医学（专业学位）,2014,博士.
[34]马俊青.作业成本法在煤炭企业的应用研究[D].石家庄经济学院,会计学,2013,硕士.
[35]洪小琦.慢性心力衰竭与转基因Parkin对小鼠认知、神经精神行为和Abeta代谢的影响[D].复旦大学,神经生物学,2012,博士.
[36]李大义,王金凤.分级分布微型机实时控制系统在袜机提花中的应用[J].自动化学报,1986,01:62-67.
[37]王梦玉.食品监管渎职罪研究[D].西南大学,民商法学,2014,硕士.
[38]黄先达.浅析汉代雕塑美学精神在当代雕塑中的应用[D].郑州大学,美术学,2013,硕士.
[39]陈智嘉.新合成药物ZBH-LM-1205抗结肠癌细胞系SW1116药效学研究及其机制探讨[D].吉林大学,药理学,2013,硕士.
[40]黄峰.肾交感神经双极射频消融治疗高血压的热损伤模拟及实验[D].天津商业大学,动力工程（专业学位）,2013,硕士.
[41]王朝立,霍伟,谈大龙.控制受限的一类非完整动力学系统的镇定问题[J].自动化学报,2002,02:222-228.
[42]樊在虎.浙江省海洋科技体制创新研究[D].浙江海洋学院,农业推广（专业学位）,2013,硕士.
[43]杜毓皓.基于驾驶人主观判断的换道安全界限时刻研究[D].长安大学,车辆工程,2013,硕士.
[44]姜秀娟.几种新型荧光分子探针的设计、合成及其识别性能研究[D].郑州大学,无机化学,2014,博士.
[45]夏春学,杨晓江,崔宝民,刘太新.唐钢150tLF钢包精炼炉快速脱硫工艺实践[J].河南冶金.2005(01)
[46]程立斌.岳阳县甘田乡小城镇建设研究[D].湖南农业大学,农村与区域发展,2012,硕士.
[47]冉光芬.诚实守信 以德立身[D].贵州师范大学,马克思主义哲学,2004,硕士.
[48]冯镭.无锡市经济增长质量的实证研究[D].江南大学,国际贸易学,2012,硕士.
[49]韩笑.概念整合理论视角下的中英商业广告双关语的对比研究[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[50]韦夏宁.广西海上丝绸之路研究综述[J].钦州学院学报,2014,06:13-16+20.