熔覆方式对电弧增材制造高强耐磨层性能的影响

《熔覆方式对电弧增材制造高强耐磨层性能的影响》是一篇研究电弧增材制造过程中不同熔覆方式对高强耐磨层性能影响的学术论文。该论文主要探讨了在电弧增材制造技术中，采用不同的熔覆方法如何影响最终所制备材料的机械性能、微观组织以及耐磨性等关键指标。

电弧增材制造是一种利用电弧作为热源，通过逐层堆积的方式制造复杂结构零件的技术。由于其具有较高的沉积效率和较低的成本，因此在工业领域得到了广泛应用。然而，对于高强耐磨材料的制造而言，熔覆方式的选择至关重要，因为它直接影响到材料的致密性、晶粒尺寸以及元素分布情况。

本文通过实验研究了三种常见的熔覆方式：单道熔覆、多道搭接熔覆以及脉冲电流熔覆。每种熔覆方式都采用了相同的材料体系，即由FeCrMo合金粉末与基体材料（如低碳钢）组成。实验过程中，通过控制焊接电流、电压、扫描速度等参数，观察并分析了不同熔覆方式对成形质量的影响。

研究结果表明，不同的熔覆方式对高强耐磨层的显微硬度、耐磨性能以及表面粗糙度等方面均产生了显著影响。其中，单道熔覆虽然能够获得较高的致密性和均匀的组织，但由于热输入较大，导致局部区域出现过热现象，从而影响了材料的整体性能。相比之下，多道搭接熔覆虽然能够提高成形效率，但存在层间结合不良的问题，容易形成裂纹或气孔。

而脉冲电流熔覆则表现出较好的综合性能。由于其采用了周期性的电流变化，使得熔池的温度波动较小，从而有效控制了热输入，减少了过热和氧化现象的发生。此外，脉冲电流熔覆还能够促进熔池的流动和混合，使合金元素分布更加均匀，提高了材料的硬度和耐磨性。

通过对不同熔覆方式下的试样进行显微组织分析，发现脉冲电流熔覆所形成的组织细小且均匀，晶粒尺寸明显小于其他两种方式。这种细小的晶粒结构不仅增强了材料的强度，也提高了其抗磨损能力。同时，X射线衍射分析显示，脉冲电流熔覆后的材料中硬质相的含量较高，进一步提升了耐磨性能。

在摩擦磨损试验中，研究团队使用球盘式摩擦磨损试验机对不同熔覆方式下的试样进行了测试。结果表明，脉冲电流熔覆的试样在相同条件下表现出更低的摩擦系数和更小的磨损体积，显示出优异的耐磨性能。这说明脉冲电流熔覆不仅在成形质量上优于传统熔覆方式，而且在实际应用中也更具优势。

此外，论文还讨论了熔覆方式对材料表面形貌的影响。脉冲电流熔覆所得到的表面较为平整，缺陷较少，而多道搭接熔覆则存在较多的凹凸不平现象，影响了材料的美观性和功能性。这些结果表明，在选择熔覆方式时，不仅要考虑材料的性能需求，还需要关注其表面质量。

综上所述，《熔覆方式对电弧增材制造高强耐磨层性能的影响》这篇论文系统地研究了不同熔覆方式对高强耐磨层性能的影响，揭示了脉冲电流熔覆在提升材料性能方面的优势。该研究成果为电弧增材制造技术在高强耐磨材料领域的应用提供了理论支持和技术指导，具有重要的工程价值和研究意义。