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金属堆焊耐磨零部件的制造和使用,或失效金属磨损件堆焊修复再制造和修复后的再使用,均与堆焊合金耐磨性密切相关,而堆焊合金耐磨性取决于堆焊合金组织。本文通过明弧堆焊技术,以高碳高铬药芯焊丝为堆焊焊材,在Q235B钢、45钢以及Q345A基材上堆焊制备Fe-Cr-C系堆焊合金,研究其在不同堆焊工艺下形成的堆焊合金组织变化及特征与合金耐磨性能之间的关系。试验研究结果表明:(1)不同堆焊工艺下,高碳高铬堆焊焊材都能与堆焊基材形成良好的焊合,制备出比原来堆焊基材性能更优的耐磨堆焊合金,达到了对堆焊基材进行堆焊修复或再制造的目的。(2)随着堆焊层数的增加,堆焊基材稀释作用逐渐减弱,堆焊层合金的组织由初生奥氏体+共晶组织逐渐向初生碳化物Cr7C3+共晶组织转变。(3)随着焊接工艺及热输入量输入的变化,堆焊层合金在小热输入量的输入下,堆焊合金组织中形成的初生碳化物Cr7C3数量较多,且呈六棱柱状形态,在组织中分布比较均匀;随着热输入量输入的增大,初生碳化物Cr7C3形状尺寸增大,且在某一个方向上生长速度很快,最后形成板条状形态,数量也相应减少。(4)三种基材堆焊制备的堆焊合金,其耐磨性随着焊接热输入量输入的增加而减小,随着堆焊层数的增加而增加。当堆焊三层,热输入量输入为Q=13.47~14.20KJ.cm-1时,Q235B、45钢、Q345A堆焊制备的堆焊合金其在抗冲击磨料磨损试验中磨损量最少,分别为0.0611g、0.0545g、0.0625g;而当堆焊一层,热输入量输入为Q=19.52~29.47KJ.cm-1时,Q235B、45钢、Q345A堆焊制备的堆焊合金层抗冲击磨料磨损试验中,磨损失重量最大分别为0.1887g.0.1762g.0.1804g.(5)相同堆焊工艺条件下,随着堆焊层数的增加,堆焊合金的宏观硬度逐渐增加;堆焊层数相同的相同的情况下,随着焊接热输入量输入的增加,堆焊合金的宏观硬度逐渐下降。当堆焊三层,热输入量为Q=13.47-14.20KJ.cm-1时,以Q235B、45钢、Q345A为堆焊基材制备的堆焊合金具有最高的宏观硬度值,分别为62HRC.63HRC、61HRC。