新材料新技术在防磨抗蚀领域的应用之堆焊及耐磨板技术

堆焊及耐磨板技术堆焊[12]是指将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段熔覆在母体材料的表面，使母材具有防磨抗蚀的性能，堆焊层与母材冶金结合，结合强度高不易剥落。堆焊既可用于修复材料因服役而导致的失效部位，使零件恢复原有形状尺寸，亦可用于强化材料或零件的表面，其目的都在于延长零件的使用寿命、节约贵重材料、降低制造成本。因此，国内外制造业对堆焊技术的发展十分重视，各工业发达国家的相关学术机构均设置了专门委员会以协调和促进堆焊技术的发展。在我国，堆焊技术起源于20 世纪50 年代末[12]，发展初期主要用于修复领域，即恢复零件的形状尺寸；60 年代已经将恢复形状尺寸与强化表面及表面改性相结合，改革开放后堆焊技术的应用领域进一步扩大，堆焊技术从修理业扩展到制造业；90 年代堆焊技术从技艺走向科学，并得到广泛的应用。在我国堆焊技术近50年的发展历程中，专家围绕提高堆焊质量和效率开展了大量工作，相继出现了电弧堆焊、电渣堆焊、MIG 堆焊、等离子弧粉末堆焊、高能光束粉末堆焊等堆焊方法；相继开发了耐磨的硬质合金复合堆焊材料、耐冷热疲劳的CrN iW M oN b、镍马氏体时效钢、低合金钢、热作模具钢、弥散硬化钢、马氏体不锈钢等堆焊材料；堆焊材料的使用形式已从发展初期的以焊条为主转向焊条、实心焊丝配焊剂、焊带配焊剂、药芯焊丝及粉末等多种使用形式。在堆焊技术的基础上，人们自20世纪60年代开始研制耐磨复合钢板[13]，耐磨衬板经历了高锰钢、合金钢和高铬合金铸铁衬板的三个应用发展阶段，但从其韧性、耐磨性、成本价格等元素综合考虑，总不尽人意。基于堆焊技术的耐磨复合钢板是在韧性好、价格低廉的普碳钢板上堆焊一层一定厚度的合金层，通过设计合金层的成分，可以获得防磨抗蚀功能。由于有韧性的普碳钢作基材，使得复合层可以实现用其他方法难以达到的高合金耐磨层，从而使耐磨复合钢板达到铸造耐磨材料所无法达到的极高耐磨性；而且母材普碳钢成本低，可以实现自由地拼接、弯曲、焊接等，使应用范围变得非常广泛[14-17]。文献资料：[12]单际国，董祖钰，徐滨士.我国堆焊技术的发展及其在基础工业中的应用现状[J].中国表面工程，2002，4：19-22.[13]周平安.耐磨技术在水泥工业中的应用现状和前景.第三届水泥工业用耐磨材料技术研讨会，2008：1-6.[14]周永强，李午申等.表面工程技术的发展与应用[J]. 焊接技术，2001，30 （4 ）：5-7.[17]黄智泉，魏建军等.立式磨磨辊堆焊用焊接材料研究及应用.第三届水泥工业用耐磨材料技术研讨会，2008：38-43.

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