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钴基耐磨硬质合金焊条电弧焊堆焊国产化试验研究
摘要
钴基耐磨硬质合金焊条是一种被广泛用于金属表面修复的重要焊接材料。本文通过对钴基耐磨硬质合金焊条电弧焊堆焊的国产化试验研究，对其焊接、微观组织和力学性能进行了分析。结果表明，经过国产化试验研究，钴基耐磨硬质合金焊条的焊接质量和力学性能得到了显著提高，具有更好的适应性和可靠性，已经在实际工程中得到了广泛应用。
关键词：钴基耐磨硬质合金；焊条；电弧焊；焊接质量；力学性能
Abstract
Cobalt-basedwear-resistanthardalloyweldingrodsareanimportantweldingmaterialwidelyusedinmetalsurfacerepair.Throughthenationalizationtestandresearchofcobalt-basedwear-resistanthardfacingweldingrods,thispaperanalyzesitswelding,microstructureandmechanicalproperties.Theresultsshowthatafternationalizationtestandresearch,theweldingqualityandmechanicalpropertiesofcobalt-basedwear-resistanthardalloyweldingrodshavebeensignificantlyimproved,withbetteradaptabilityandreliability,andhavebeenwidelyusedinpracticalengineering.
Keywords:cobalt-basedwear-resistanthardalloy;weldingrod;arcwelding;weldingquality;mechanicalproperties
一、引言
钴基耐磨硬质合金是一种特殊的金属材料，具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和高温强度。该材料广泛应用于航空、航天、机械制造、工程建设等领域，是各种机械设备中不可或缺的重要材料。钴基耐磨硬质合金焊条是一种重要的金属表面修复材料，常用于钻头、刀具、轴等零件的维修和加固。然而，由于国内技术水平的限制，钴基耐磨硬质合金焊条的生产和应用仍有许多困难，其中主要表现为焊接质量和力学性能差、使用寿命短等问题。
为此，本文利用国产化试验研究方法，对钴基耐磨硬质合金焊条电弧焊堆焊进行了研究，分析了其焊接质量和力学性能，并提出了相应的改进措施，以促进该材料的国产化生产和应用。
二、试验原理
1.试验材料
本次试验采用的钴基耐磨硬质合金焊条为型号为CoCrMo-141的焊条，其化学成分见表1所示。
表1钴基耐磨硬质合金焊条化学成分
元素CCrMoWFeSiMn
含量0.2528.0-32.02.0-4.53.0-6.0≤3.0≤1.5≤1.5
2.试验方法
本次试验采用电弧焊法对钴基耐磨硬质合金焊条进行堆焊，其具体步骤如下：
①清理工件表面和准备焊条：首先清理工件表面，去除表面油污、锈迹和杂物。然后选择型号为CoCrMo-141的焊条，将焊条分段，使其长度适宜于焊接工件。
②电弧焊接堆焊：将处理后的工件固定在工作位置，并采用钴基耐磨硬质合金焊条进行焊接。在电弧焊接过程中，控制好焊接电流和电压，以保证稳定的电弧和充分的熔化。同时，应适时添加焊条，形成均匀的焊缝。
③清理焊缝：在堆焊完成后，将焊缝表面的熔渣、氧化物、焊缝毛刺等清理干净，使其达到平整光滑的要求。
3.试验设计
本次试验的主要目的是研究钴基耐磨硬质合金焊条电弧焊堆焊的国产化试验研究，对其焊接质量和力学性能进行分析。具体试验设计如下：
①焊接试样制备：
采用金属切割机将钢板样品切割成尺寸为100mm×50mm×8mm的试样，经过打磨去除表面锈迹和杂物。然后在试样表面焊接钴基耐磨硬质合金焊条，焊接线速度为2m/min，焊接厚度为2mm。
②试验参数设定：
本次试验采用直流电弧焊接，焊接电流和电压分别为100A和20V，焊接速度为5mm/s，焊接过程中采用焊接保护气体保护焊缝。
③试验数据采集：
试验中应注意及时记录焊接过程中的数据，包括焊接电流和电压、焊接速度、焊接保护气体流量等参数，同时对焊接后的试样进行微观组织和力学性能测试。
三、试验结果分析
1.试验数据分析
本次试验中，焊接所用的钴基耐磨硬质合金焊条为CoCrMo-141型号，最大允许电流为130A，接触推荐电压为22-26V。在试验中，我们选取了100A和20V作为焊接电流和电压，先进行试焊，确认试焊质量后，再进行正式焊接。
在正式焊接过程中，我们根据焊接速度和焊接电流、电压等参数，对图像进