摘要
本文采用CMT-TWIN(双丝冷金属过渡)焊接技术,用ERNiCrMo-3焊丝分别在Q235钢和304不锈钢基体上堆焊Inconel625镍基合金层,以增强基体表面的耐腐蚀及耐高温氧化性能。通过正交试验,获得了在Q235基体上双丝堆焊的最佳工艺参数为电弧电压15.8V,焊接电流113A,焊接速度4mm/s,摆宽14mm;在304不锈钢基体上双丝堆焊的最佳工艺参数为电弧电压15.6V,焊接电流105A,焊接速度5mm/s,摆宽8mm,均得到了成形美观的多道焊Inconel625堆焊层,焊缝无气孔、裂纹等宏观缺陷。 力学性能测试表明,Q235与堆焊层界面的抗剪强度大于320MPa,断裂出现在基体热影响区,304不锈钢与堆焊层的界面抗剪强度大于470MPa,且断口出现在熔合区;两种试样的韧窝状断口表明其断裂方式均为韧性断裂。显微硬度测试表明:两种基体上的Inconel625堆焊层的硬度均在240-280HV之间,且分布较均匀。 金相观察表明,两种不同基体上堆焊的Inconel625合金层与基体界面均结合良好,堆焊层无气孔、裂纹、未熔合等缺陷,从界面区到表面区,堆焊层组织依次为柱状晶、树枝晶形态生长的奥氏体。 XRD测试表明两种基体上的堆焊层均为γ相组织;EDS测试表明,Ni、Cr、Nb、Mo等主要元素在堆焊层中分布较均匀,符合Inconel625镍基合金的成分要求,而在堆焊层与基体结合区发生突变,且突变区很窄(约10-20μm),这种成分分布表明基体对堆焊层的稀释率较低,熔合比小、熔深浅。