镍中间层增强Stellite堆焊层力学性能研究

王东; 蒋寸才; 王从亦; 肖腾; 王仲强; 史秋映

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2024.01.12

焊接工艺 | 浏览量 : 0 下载量: 739 CSCD: 0

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专辑

镍中间层增强Stellite堆焊层力学性能研究
Study on Mechanical Properties of Stellite Surfacing Layer Reinforced by Nickel Intermediate Layer
2024年54卷第1期页码：69-74
收稿：2023-05-30，

修回：2023-06-05，

纸质出版：2024-01-25
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.01.12
稿件说明：

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王东，蒋寸才，王从亦，等.镍中间层增强Stellite堆焊层力学性能研究［J］.电焊机，2024，54（1）：69-74. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.01.12.

WANG Dong, JIANG Cuncai, WANG Congyi, et al.Study on Mechanical Properties of Stellite Surfacing Layer Reinforced by Nickel Intermediate Layer[J].Electric Welding Machine, 2024, 54(1): 69-74. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.01.12.

摘要

采用焊条电弧焊，在COSTE耐热钢和Stellite6合金之间堆焊ENiCrFe-3镍中间层，COSTE钢/Stellite6合金堆焊板作为对比试样，利用扫描电镜、X射线衍射仪、冲击试验机和有限元软件等表征手段，研究ENiCrFe-3中间层对COSTE钢/Stellite6合金堆焊板的成分、组织和冲击性能的影响。结果显示：ENiCrFe-3中间层与COSTE钢和Stellite6合金之间冶金结合良好，在堆焊试样中并没有引入新的脆性相；COSTE/Stellite6堆焊板的冲击功为28 J，加入ENiCrFe-3中间层后，堆焊板的冲击功提高到55 J；ENiCrFe-3中间层的断裂模式为韧性断裂，Stellite6合金的断裂模式为脆性断裂，ENiCrFe-3中间层能够减少堆焊板界面处的残余内应力值。

Abstract

The manual arc welding method is used to overlay the ENiCrFe-3 nickel interlayer between COSTE heat resistant steel and Stellite6 alloy

and the COSTE steel/Stellite6 alloy surfacing plate is used as the comparison sample. The effect of ENiCrFe-3 intermediate layer on the composition

microstructure and impact properties of COSTE steel/Stellite6 alloy surfacing plate was studied by means of scanning electron microscope

X-ray diffractometer

impact testing machine and finite element software. The results show that the intermediate layer of ENiCrFe-3 has a good metallurgical bonding with COSTE steel and Stellite6 alloy

and no new brittle phases are introduced in the surfacing samples; The impact energy of the COSTE/Stellite6 surfacing plate is 28 J

and after adding the ENiCrFe-3 intermediate layer

the impact energy of the surfacing plate increased to 55 J. The fracture mode of the ENiCrFe-3 intermediate layer is ductile fracture

while that of the Stellite6 alloy is brittle fracture. The ENiCrFe-3 nickel intermediate layer can reduce the residual internal stress value at the interface of the surfacing plate.

关键词

Keywords

references

刘永民 . 西门子1000 MW汽轮机汽门常见故障分析与处理［J］. 电力安全技术， 2019 ， 21 ： 60 - 63 .

LIU Y M . Analysis and Treatment of Common Faults of Steam Valve in Siemens 1 000 MW Steam Turbine ［J］. Electric Safety Technology ， 2019 ， 21 ： 60 - 63 .

Wu Y ， Bousser E ， Schmitt T ， et al . Thermal stability of a Stellite/steel hardfacing interface during long-term aging ［J］. Materials Characterization ， 2019 ， 154 ： 181 - 192 .

Karmakar D P ， Muvvala G ， Nath A K . High-temper ature abrasive wear characteristics of H13 steel modified by laser remelting and cladded with Stellite 6 and Stellite 6/30% WC ［J］. Surface and Coatings Technology ， 2021 ， 422 ： 127498 .

Wang D ， Zhao H ， Wang H ， et al . Failure Mechanism of a Stellite Coating on Heat-Resistant Steel ［J］. Metallurgical and Materials Transactions A ， 2017 ， 48 ： 4256 - 4264 .

Chakraborty G ， Das C R ， Albert S K ， et al . Effect of Alloy 625 Buffer Layer on Hardfacing of Modified 9Cr-1Mo Steel Using Nickel Base Hardfacing Alloy ［J］. Journal of Materials Engineering and Performance ， 2016 ， 25 ： 1663 - 1672 .

杨光磊，王东，李玉艳，等 . ENiCrFe-3 过渡层对钴基硬质层成分和性能的影响［J］. 热加工工艺， 2019 ， 48 （ 4 ）： 131 - 137 .

YANG G L ， WANG D ， LI Y Y ， et al . Effect of ENiCrFe-3 Transition Layer on Composition and Properties of Cobalt Base Hard Layer ［J］. Hot Working Technology ， 2019 ， 48 （ 4 ）： 131 - 137 .

Wu Y ， Schmitt T ， Bousser E ， et al . Microstructural and mechanical characterization of Stellite - hardfaced coatings with two types of buffer layers ［J］. Surface & Coatings Technology ， 2020 ， 390 ： 125611 .

Khorram A . Microstructural evolution of laser clad Stellite 31 powder on Inconel 713 LC superalloy ［J］. Surface & Coatings Technology ， 2021 ， 423 ： 127633 .

Yuan Y ， Chen T ， Li D ， et al . Diffusion multiple study of the Co-Fe-Ni system at 800 °C ［J］. Calphad ， 2019 ， 64 ： 149 - 159

张兆林 . 等级镍基合金单层带极电渣堆焊工艺研究［J］. 电焊机， 2020 ， 50 （ 5 ）： 67 - 71 .

ZHANG Z L . Study on Single Layer Strip Electroslag Surfacing Technology of Grade Nickel Base Alloy ［J］. Electric Welding Machine ， 2020 ， 50 （ 5 ）： 67 - 71 .

Li X ， Xiong J ， Zhang L ， et al . Atom-scale characterization and 2D/3D modeling of carbides and Fe-Co phases in Stellite 6 laser clad coating after aging treatment ［J］. Materials Characterization ， 2023 ， 196 ： 112645 .

Zhang X ， Li D ， Li Y ， et al . Effect of Nb and Mo on the Microstructure，Mechanical Properties and Ductility-Dip Cracking of Ni-Cr-Fe Weld Metals ［J］. Acta Metallurgica Sinica-English Letters ， 2016 ， 29 （ 10 ）： 928 - 939 .