TIG电弧堆焊条件下Ni基熔覆层的微观组织及性能研究

为了优化Q345低碳钢的表面使用性能,减少基材对Ni基熔覆层的稀释作用,设计了 3组不同Fe含量的镍基金属粉芯焊丝,采用TIG沉积方法制备了 3种过渡层+Inconel 625熔覆层,利用OM、SEM、EDS和显微硬度测试等方法,研究了熔覆层的微观组织、元素分布、物相组成、界面元素扩散和表面硬度等,为梯度Ni基熔覆层的推广应用提供一定的理论支撑.结果表明,在凝固温度的影响下,熔覆层由界面至顶部形成了不同的晶粒形貌.熔覆层主要由FCC结构的γ-Ni基体、Laves相和MC相组成,其中,由于微观偏析的存在,固溶体内元素分布不均匀,Ni、Cr、Fe元素主要富集在晶内,Mo、Nb在晶间聚集;随着Fe元素含量的增加,过渡熔覆层中元素偏析程度有所减缓,不规则形状的Laves相含量减少;得益于合金元素的固溶强化和第二相粒子强化作用,Inconel 625熔覆层平均硬度达到200 HV0.2以上,过渡层上部由于重复热输入影响,硬度值略低;熔覆层显微硬度均高于Q345基材.