随着工业技术的迅速发展和机械化、自动化程度的不断提高,对机械设备和零件磨损引起的危害越来越被人们重视,减少磨料磨损与提高机械耐磨性具有很大的经济意义。 本课题就是在铁基和镍基的等离子弧堆焊过程中引入纵向直流磁场,利用磁场的作用提高堆焊层的性能。电磁作用焊接技术是近年来完善起来的一种新的焊接技术,应用也日趋广泛。外加磁场一般采用与电弧轴向平行的纵向磁场。纵向磁场促使电弧旋转,改变弧柱等离子流和电流密度的径向分布,影响母材的加热熔化和焊缝成形。实践表明,利用外加磁场对焊接中熔滴的过渡、熔池金属的流动、熔池的结晶形核及结晶生长等过程有显著作用,使堆焊层的一次结晶组织细化,减小化学不均匀性,提高堆焊层的塑性和韧性,降低结晶裂纹和气孔的敏感性,从而提高堆焊层的性能,全面改善堆焊层的质量。 试验过程中,我们系统地研究了堆焊电流和磁场电流对堆焊层硬度、耐磨性及显微组织的影响,并且着重分析了同一焊接规范下,施加与没有施加磁场时堆焊层性能的对比。试验结果如下:1、只有在适当的磁场电流作用下,堆焊层组织才能获得最佳的细化效果。我们对此进行了系统的理论研究分析。2、施加磁场作用的堆焊层的性能明显优于无磁场作用的堆焊层。3、通过硬度试验、耐磨性试验以及金相试验证实了磁场对一次、二次结晶组织的细化作用,以及电磁搅拌对形核率和组织细化的作用。