热轧辊堆焊材料及工艺研究
热轧辊堆焊材料及工艺研究
热轧辊堆焊材料及工艺研究研究了Cr-W-V和Cr-Mo-V堆焊金属在热疲劳试验过程中组织的变化行为以及化学成分和组织对耐热疲劳性能和耐磨性能的影响，并制定了合理可行的夹送辊和助卷辊的堆焊工艺。
研究结果表明，起弥散强化作用的钨的碳化物在热疲劳试验过程中易于聚集长大，从而降低热疲劳强度；在Cr-Mo-V堆焊金属中加入小于1 %的镍，会提高热疲劳性能，但加入过多的镍则显著降低相变温度(Ac1)，并对耐磨性不利；基体组织为均一、稳定的板条马氏体，且在其上分布着弥散、稳定的钒的碳化物，有利于抗热疲劳和抗磨损。
冶金热轧辊是钢铁企业轧钢设备上的关键零件。
轧辊质量的好坏、使用寿命的长短影响到轧机的作业率、钢材的质量、维修费用等，最终将直接影响到钢材的成本。
轧辊的工作表面直接接触轧材，由于受到工作压力、冲击、磨损、热作用等，经过一段工作时间以后，轧面会发生损坏，因此，需采用表面堆焊技术对其进行修复。
有关热疲劳问题，国内外虽然进行了大量的研究工作［1］，但主要是在如何分析、计算及控制热应力方面，而对于成分和组织对热疲劳性能的影响及有关热疲劳过程中的组织变化机制的研究却不多。
提高材料的热疲劳性能和耐磨性能有时是矛盾的，如何处理好这一矛盾，使热轧辊表面堆焊金属获得良好的综合性能是一个重要课题。
本文拟对这些内容加以研究和探讨，摸索出一定的规律。
1 表面堆焊金属合金系统的选择和组织的确定1.1 合金系统的选择从影响热疲劳和磨损的内在因素来看，选择热轧辊表面堆焊材料的合金系统首先应满足热稳定性好这一要求，在此基础上再通过调整堆焊金属的化学成分和组织来满足其它各方面的性能要求，从而最终获得具有良好耐热疲劳和耐磨损性能的堆焊金属。
热稳定性较好的耐热合金系统有：Cr-Mo、Cr-Mo-V、Cr-W-V、Cr-W-V-B和Cr-Mo-V-Ti-B等。
其中钨、钒均能析出强化，这对进一步提高材料的高温性能有利，但含钨较高的材料，其耐热疲劳性能较差［2］；钛、硼虽可提高钢的晶界强度和韧性等，但钛、硼不易过渡。
轧辊材料及热处理工艺
轧辊材料及热处理工艺轧辊材料及热处理工艺轧辊的寿命主要取决于轧辊的内在性能和工作受力，内在性能包括强度和硬度等方面。
要使轧辊具有足够的强度，主要从轧辊材料方面来考虑；硬度通常是指轧辊工作表面的硬度，它决定轧辊的耐磨性，在一定程度上也决定轧辊的使用寿命，通过合理的材料选用和热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。
概述了传统的轧辊选材及其热处理工艺，同时，对轧辊材料及其热处理工艺的发展进行了展望。
传统冷轧辊材料及其热处理方式冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制压力，加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题，容易导致瞬间高温，使工作辊受到强烈热冲击造成裂纹、粘辊甚至剥落而报废。
因此，冷轧辊要有抵抗因弯曲、扭转、剪切应力引起的开裂和剥落的能力，同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。
国内外冷轧工作辊一般使用的材质有ＧＣｒ15、9Ｃｒ2、9Ｃｒ、9ＣｒＶ、9Ｃｒ2Ｗ、9Ｃｒ2Ｍｏ、60ＣｒＭｏＶ、80ＣｒＮｉ3Ｗ、8ＣｒＭｏＶ、86ＣｒＭｏＶ7、Ｍｏ3Ａ等。
20世纪50～60年代，这一时期的轧件多为碳素结构钢，强度和硬度不高，所以轧辊一般采用1.5%～2%Ｃｒ锻钢。
此类钢的最终热处理通常采用淬火加低温回火，常见的淬火方式有感应表面淬火和整体加热淬火。
其主要任务是考虑如何提高轧辊的耐磨性能、抗剥落性能，并提高淬硬层深度，尽量保证轧辊表面组织均匀，改善轧辊表层金属组织的稳定性。
从20世纪70年代开始，随着轧件合金化程度的提高，高强度低合金结构钢(ＨＳＬＡ)的广泛应用，轧件的强度和硬度也随之增加，对轧辊材料的强度和硬度也提出了更高的要求，国际上普遍开始采用铬含量约2%的Ｃｒ-Ｍｏ型或Ｃｒ-Ｍｏ-Ｖ型钢工作辊，如我国一直使用的9Ｃｒ2Ｍｏ、9Ｃｒ2ＭｏＶ和86ＣｒＭｏＶ7、俄罗斯的9Ｘ2ＭΦ、西德的86Ｃｒ2ＭｏＶ7、日本的ＭＣ2等。
这类材质的合金化程度较低，在经过最终热处理后，其淬硬层深度一般为12～15ｍｍ(半径)，仅能满足一般要求，而且使用中剥落和裂纹倾向严重，轧制寿命低。
轧辊表面耐磨堆焊工艺技术研究
轧辊表面耐磨堆焊工艺技术研究【摘要】本文研究了轧辊表面耐磨堆焊工艺技术，在引言部分介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在概述了轧辊表面耐磨堆焊工艺技术，讨论了堆焊材料选择与性能、堆焊工艺参数优化以及耐磨性能测试方法。
结论部分总结了工艺优势，探讨了存在问题与改进方向，提出了未来研究展望。
该研究对于提高轧辊表面的耐磨性能具有重要意义，有助于延长轧辊的使用寿命，提高生产效率和产品质量。
未来的研究方向可以进一步优化堆焊工艺参数，提高耐磨性能测试方法的准确性，探索更多的堆焊材料选择与性能等方面，为该领域的发展提供更多的参考和支持。
【关键词】轧辊、表面耐磨、堆焊工艺、材料选择、性能测试、工艺优化、应用展望、工艺优势、存在问题、改进方向、未来研究、研究背景、研究意义、研究目的。
1. 引言1.1 研究背景轧辊是金属加工中常用的设备，它直接影响到产品的质量和生产效率。
由于轧辊表面在使用过程中会受到严重的磨损，这就导致了轧辊的使用寿命不长，需要频繁更换和维护，给生产带来了不小的成本和时间压力。
为了提高轧辊的使用寿命和降低生产成本，人们开始关注轧辊表面耐磨堆焊工艺技术。
堆焊技术通过在轧辊表面涂覆一层高耐磨性的材料，能有效提高轧辊的耐磨性能，延长使用寿命，降低维护成本。
目前对于轧辊表面耐磨堆焊工艺技术的研究还比较薄弱，缺乏系统性和深入的研究。
有必要对轧辊表面耐磨堆焊工艺技术进行深入探讨和研究，以提高轧辊的使用寿命和生产效率，推动相关工艺技术的进一步发展和应用。
1.2 研究意义轧辊作为轧制金属材料的关键设备，在工业生产中扮演着至关重要的角色。
由于长期磨损和摩擦，轧辊表面往往会出现严重的磨损，影响了生产效率和产品质量。
研究轧辊表面耐磨堆焊工艺技术具有重要的意义。
通过改善轧辊表面的耐磨性能，可以延长轧辊的使用寿命，减少更换轧辊的频率，降低了生产成本。
提高轧辊的耐磨性能可以提高生产效率，减少生产停机时间，从而提高生产的连续性和稳定性。
热轧辊堆焊技术分析研究
表 面清理 工 作 。堆 焊 前 钢 轧 辊 要 进 行 适 当 的 切 削 ， 目的是将 轧槽 表 面上 的裂 纹 、龟 裂 全 部 车 除 。对 于 无 裂纹处 ，要 除 去 工 作表 面 的铁 锈 和 油 污 ，在 车 削
中发现个 别 的 深孔 砂 眼 ，需 要 用 电 钻或 砂 轮 将 砂 眼
Ｒ
鲫
织 的确 定
首 先 是 合金 系统 的选 择 ：从 影 响热 疲 劳
３ ＨＲ ８ Ｃ，易加 工 。经 ５ ０Ｃ，保 温 １ ｈ弥 散硬 化 处理 ６￣ ５ 后 ，硬度 可提高 到 ４ ４ Ｈ 。 ６～ ７ ＲＣ 奥 氏体 加 工 硬 化 钢 ：此 类 材 料 焊 后 硬 度 较 低 ，
现局 部过 热 。
热 不均 匀 引起 的 内应 力 最 小 。堆 焊 后 轧 辊 的缓 冷 有 以下几 种方 法 ：① 装 入 缓 冷 坑 。 简 易 的 缓 冷坑 是 在 地 面下 用水 泥砌一 个坑 ，上 面有 绝 热材 料 制成 的盖 。 坑 内一 般 可 放 入 干 燥 的 黄 沙 、石 灰 、稻 草 灰 等 。 ②装 入保 温 炉 。轧 辊 预 热 、保 温 炉 的地 方 ，利 用 轧 辊加 热后 的 炉 子 预 热 ，并 将 堆焊 完毕 的轧 辊 装 人 炉 内 ，随炉冷 却 。
堆 焊后 的轧 辊应 立 即进 行 缓冷 ，冷 却 至 Ｉ０Ｃ Ｏ ￣左
右 出炉 （ 出坑 ） 或 ，然 后进 行机 械加 工 。至 于缓 冷 时
间 ，主要是 以轧 辊 的体 积 为依 据 。对 于小 于 １５ 重 ．ｔ
的轧辊 ，缓 冷 时间 应 在 １ ｈ以 上；对 于 ３ ２ ｔ以上 的大
可能 造成 这 种 缺 陷 。堆 焊 时应 选 择 合 适 的堆 焊 材 料
二辊堆焊修复材料及工艺.doc
二辊堆焊修复材料及工艺摘要：通过分析二辊使用条件及损坏形式，确定了堆焊合金系统，研制了匹配的烧结焊剂，制定了合理可行的堆焊工艺，有效地解决了以往堆焊辊使用寿命低于新品辊的问题。
关键词：轧辊；堆焊；材料；工艺中图分类号: TG455 文献标识码：B鞍钢热轧带钢厂二辊轧机轧辊是1700生产线上的重要备品备件，每年消耗约96对，每支31.5 t，其质量的好坏、使用寿命的长短直接影响到辊耗的大小、钢材的质量、维修费用、轧机作业率，最终影响到钢材的成本。
因此，对二辊进行堆焊修复，进一步提高其性能和使用寿命十分重要。
前几年，我们开始着手进行二辊的堆焊修复方面研究和应用，取得了一定的成效，一定程度上降低了辊耗和成本。
然而，堆焊修复辊仍然存在有时磨损不均、性能不稳定等问题，平均使用寿命只达到新品辊的0.5—0.8倍，总体消耗仍然较大，对钢材的成本和轧钢产量造成一定影响。
改进堆焊修复材料和工艺，进一步提高二辊堆焊修复后的使用性能和寿命十分必要，为此，2000 年初开始立项并进行了系列研究和试验。
1 二辊工况条件与分析1.1 二辊工况可逆式二辊轧机主要用于板坯宽展和粗轧。
轧机允许的最大轧制压力2OOO t，最大轧制速度3.7 m／s，轧制温度一般为1150℃以上。
由于经常打水冷却，故辊身表面处于交变状态，温差较大。
二辊材质为60CrMnMo（HB229－302），Φ1180mm × 2800mm，化学成分见表1。
1.2 报废原因分析二辊产生损坏原因为：（1）二辊与钢坯间产生金属磨损和氧化皮造成的磨粒磨损。
（2）由于交变热循环作用，经过一段时间使用后，二辊表面产生热疲劳裂纹。
（3）冷却水在辊面和钢坯接触处产生很高的蒸汽压后，造成冲蚀和气蚀，促进非磨损消耗。
（4）辊面接触热钢坯处，组织和性能发生变化，性能降低，加剧磨损和热疲劳。
总之，二辊报废的根本原因是磨损和热疲劳。
2 堆焊材料的选择2.l 焊丝的选择根据以上分析，应选择耐热疲劳性能和耐磨损性能均较好的合金系统作为二辊堆焊金属的合金系统。
浅谈辊子堆焊材料的选择和工艺
轧制产品和表面堆焊的材料之间有着重要的关联度，高铬合金在轧制不锈钢
产品时，容易起毛刺（粘钢），而粘钢会在轧制的成品表面造成印痕；造成辊子
粘钢，导致成品板上出现印痕 ，除堆焊合金成份有关，另个原因是工作辊的工况
条件导致滚免出现微裂纹聚集，再经细小氧化物颗粒、碎霄及灰尘倍机械性压入 裂纹，然后随时间的推移积累，最终在辊面积累成瘤（粘钢）导致产品出现印痕， 成为次品。
轧辊堆焊材料的选择设计的要点：
堆焊材料的选择要根据被焊轧辊的母材、堆焊层的质量要求、堆焊设备条件（轧 辊大小，预热层间温度的实施条件、热处理及堆焊作业性）及成本等予以综合 考虑。焊材选定顺序通常如下：
1、轧辊母材的可焊性，不必按通常“等强度的原则”选择满足力学性能要求要求 的焊丝，首先应确定待堆焊的母材的碳含量，高碳成分的基材可以采取在基材和 堆焊层之间使用缓冲层或过渡层加以改善；另外若碳含量大于1.0 则视为不具有可 焊性。但是，这种极端情况也可以采取增加过渡层或镶套，加装具有保护作用的
基合金材料，如WELD900，寿命可达100万吨，0段和扇
形段、矫直段、水平段的工况条件都不一样，前部失效
主要是热疲劳裂纹，中部扇形段热疲劳和磨损综合原因，
浅谈辊子堆焊材料的选择和工艺设计（8）
4、堆焊合金的设计 考虑到上述性能要求，必须采用最合适的元素性质来设计表面堆焊合金材料
碳（C），其固溶态会增加合金的硬度。碳化物沉积形成的稳定碳会增强合金的抗 磨特性；
在中厚板矫直机的产品边缘出现印痕，这与支撑辊的压力在工作辊上留下边缘
印记，这辊子硬度有关，高碳低Cr合金可用于工作辊及支撑辊，需要通过热处理 方式将支撑辊硬度比工作辊硬度低5RC,这样可以避免出线边缘印痕，同是这种高 碳低Cr的工具钢合金具有优质的抗热H疲劳性能可以防止微裂纹，使过钢两提高到 100万吨以上。
热轧辊堆焊材料与工艺研究
热轧辊堆焊材料与工艺研究
热轧辊的表面磨损主要是由于长时间的摩擦和压力引起的，其结果是
表面金属的疲劳和破坏。
为了修复和增强热轧辊的表面，常用的方法是使
用堆焊技术。
堆焊材料的选择是关键，它必须具备足够的硬度和耐磨性，
以适应高温和高压的工作环境。
同时，堆焊材料还应具有良好的焊接性能，能够与热轧辊的基体金属良好地结合。
在研究和选择堆焊材料时，一种常见的选择是使用高合金铁基焊丝。
这种焊丝通常含有铬、钼、钨、锰等合金元素，这些元素可以提高焊缝的
硬度和耐磨性。
与普通钢材相比，高合金铁基焊丝具有更高的硬度和耐磨性，可以有效地增强热轧辊的表面。
此外，高合金焊丝还具有较好的耐高
温性能，可以在高温环境下保持较好的强度和硬度。
除了堆焊材料的选择，堆焊工艺也是热轧辊堆焊的关键。
堆焊工艺需
要充分考虑到热轧辊的尺寸、形状和材料特性等因素。
一种常见的堆焊工
艺是采用手工电弧焊接技术，焊工在堆焊过程中手持电焊枪进行焊接。
在
焊接过程中，要控制好电弧的大小和焊接速度，保证焊缝的质量和均匀性。
此外，还可以使用预热和后热处理等方法，以减少焊接过程中产生的应力
和变形。
此外，也有一些新的堆焊技术在研究中得到应用。
例如，激光堆焊技
术可以实现高精度焊接，通过控制激光的能量和焦点，可以实现对焊缝的
精准控制。
此外，也有一些特殊合金材料和一体化堆焊技术被应用于热轧
辊的堆焊中，以提高堆焊的质量和效率。
热轧辊堆焊工艺技术
热轧辊堆焊工艺技术热轧辊是用于热轧钢板生产的重要设备之一，其工作环境极为恶劣，长期受到高温高压等多重因素的影响，容易出现磨损、疲劳、断裂等问题，因此，对热轧辊进行修复和保养是非常关键的。
热轧辊的堆焊工艺技术是目前较为常用的修复方法之一。
热轧辊堆焊的目的是在辊面上堆焊一层高硬度的抗磨料，以提高辊面耐磨性能，延长辊筒的使用寿命。
热轧辊堆焊工艺主要包括预处理、堆焊和后处理三个步骤。
首先是预处理。
在进行堆焊前，需要对热轧辊进行彻底的清洗，将辊面上的油脂、氧化物等杂质清除干净，以保证焊接的质量。
其次，对于一些严重磨损或断裂的地方，需要通过铣削或切割等方法将其修整平整，以便于后续的焊接。
然后是堆焊。
选择合适的堆焊材料是非常重要的，通常使用高硬度、高耐磨的合金钢作为抗磨层的材料，可根据实际需要选择不同成分的材料。
堆焊过程中需要注意熔融热的控制，保证焊接层与基体的粘附性和牢固性。
同时，还需注意控制焊接过程中的温度，避免辊面过热或过冷造成的焊接缺陷。
最后是后处理。
堆焊完成后，需要对焊接层进行热处理，以提高焊接层的抗磨性和强度。
热处理的温度和时间需要根据堆焊材料的不同进行合理选择。
热处理结束后，还需对热轧辊进行精细修磨和保养，以消除焊接层表面的不平整和残留应力，确保热轧辊的使用质量和寿命。
需要注意的是，热轧辊堆焊工艺技术虽然能够有效提高热轧辊的使用寿命，但并不能解决所有问题。
有些严重的裂纹或大面积磨损的辊筒可能需要更换，因此，及时的维护和保养仍然是预防和延长热轧辊使用寿命的关键。
总之，热轧辊堆焊工艺技术是一项重要的修复方法，通过选择合适的堆焊材料和控制适当的焊接参数，可以有效提高热轧辊的使用寿命，减少因磨损和断裂引起的生产故障，保证热轧生产线的稳定运行。
同时，定期的维护和保养也是非常重要的，可以进一步延长热轧辊的寿命，提高生产效率。
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热轧辊堆焊材料及工艺研究摘要研究了Cr-W-V和Cr-Mo-V堆焊金属在热疲劳试验过程中组织的变化行为以及化学成分和组织对耐热疲劳性能和耐磨性能的影响，并制定了合理可行的夹送辊和助卷辊的堆焊工艺。
研究结果表明，起弥散强化作用的钨的碳化物在热疲劳试验过程中易于聚集长大，从而降低热疲劳强度；在Cr-Mo-V堆焊金属中加入小于1 %的镍，会提高热疲劳性能，但加入过多的镍则显著降低相变温度(Ac1)，并对耐磨性不利；基体组织为均一、稳定的板条马氏体，且在其上分布着弥散、稳定的钒的碳化物，有利于抗热疲劳和抗磨损。
关键词热轧辊堆焊热疲劳性能磨损STUDY ON SURFACING MATERIALS AND TECHNOLOGYFOR HOT ROLLING MILL ROLLSSHEN Fenggang LU Xuegang CHEN Ziqiang X Lengqian XUE Jin(Xi′an Jiaotong University)ABSTRACT In the paper,the change of microstructure of Cr-W-V & Cr-Mo-V building up metals during thermal fatigue test has been investigated,and the effects of chemical composition and microstructure on the resistance to thermal fatigue and wear have been analyzed.It is shown that tungsten carbides which are contributor of dispersed phase hardening are easy to gather and grow up and the resistance to thermal fatigue is reduced consequently,the thremal fatigue resistance will be raised by adding Ni less than 1 % in surfacing metals,excessive Ni will reduce the transformation temperature (Ac1)evidently and also do harm to wear resistance.The structure of homogeneous and stable lath martensite as matrix with stable fine vanadium carbides on is of advantage to resist thermal fatigue and wear.KEY WORDS hot rolling rolls,surfacing,thermal fatigue property,wear冶金热轧辊是钢铁企业轧钢设备上的关键零件。
轧辊质量的好坏、使用寿命的长短影响到轧机的作业率、钢材的质量、维修费用等，最终将直接影响到钢材的成本。
轧辊的工作表面直接接触轧材，由于受到工作压力、冲击、磨损、热作用等，经过一段工作时间以后，轧面会发生损坏，因此，需采用表面堆焊技术对其进行修复。
有关热疲劳问题，国内外虽然进行了大量的研究工作［1］，但主要是在如何分析、计算及控制热应力方面，而对于成分和组织对热疲劳性能的影响及有关热疲劳过程中的组织变化机制的研究却不多。
提高材料的热疲劳性能和耐磨性能有时是矛盾的，如何处理好这一矛盾，使热轧辊表面堆焊金属获得良好的综合性能是一个重要课题。
本文拟对这些内容加以研究和探讨，摸索出一定的规律。
1表面堆焊金属合金系统的选择和组织的确定1.1合金系统的选择从影响热疲劳和磨损的内在因素来看，选择热轧辊表面堆焊材料的合金系统首先应满足热稳定性好这一要求，在此基础上再通过调整堆焊金属的化学成分和组织来满足其它各方面的性能要求，从而最终获得具有良好耐热疲劳和耐磨损性能的堆焊金属。
热稳定性较好的耐热合金系统有：Cr-Mo、Cr-Mo-V、Cr-W-V、Cr-W-V-B和Cr-Mo-V-Ti-B等。
其中钨、钒均能析出强化，这对进一步提高材料的高温性能有利，但含钨较高的材料，其耐热疲劳性能较差［2］；钛、硼虽可提高钢的晶界强度和韧性等，但钛、硼不易过渡。
故基于以上的考虑，本文选用Cr-W-V和Cr-Mo-V合金系统作为热轧辊表面堆焊金属的基本合金系统。
1.2组织的确定为获得良好的耐热疲劳性和耐磨性，堆焊金属应具有合适的组织。
从材料的力学性能对热疲劳性和耐磨性的影响看，提高材料的强度和硬度有利于提高热疲劳性和耐磨性，但热疲劳性还要求材料的组织要有较好的塑性、韧性，以减缓热疲劳裂纹的扩展。
在焊接条件下，板条马氏体是比较理想的组织。
从材料的耐磨性角度来看，基体组织中第二相对材料耐磨性有重要影响。
在马氏体基体上分布着均匀细小的碳化物尤其是高硬度的合金碳化物比单一的马氏体组织具有更高的耐磨性［3］。
所以，热轧辊表面堆焊金属为了能够满足耐热疲劳和耐磨性能的要求，应该具有板条马氏体的基体组织，在回火时能弥散析出特殊碳化物，使材料性能得到进一步的改善。
2试验材料及方法2.1试验材料堆焊母材采用Q235钢板。
试验选用H3Cr2-W8V和H25Cr3Mo2MnVA两种焊丝，焊剂为HJ260和研制的MgO-CaF2-SiO2-Al2O3渣系的碱性烧结焊剂。
表1为焊丝的化学成分。
2.2试验设备和方法表1焊丝的化学成分%Table 1The chemical composition of welding wire%焊丝 C Mn Si S P Cr W Mo VH3Cr2W8V 0.328 0.300 0.225 —— 2.550 7.98 —0.35H25Cr3Mo2MnVA 0.260 1.210 0.496 0.03 0.02 3.180 — 1.52 0.51采用M—1—1000埋弧焊机在Q235钢板上堆焊来制备试样，焊接工艺参数见表2。
不同的试样编号见表3。
表面堆焊金属试样的热疲劳试验和耐磨性能试验分别在Gleeble—150热模拟试验机和ML—10磨料磨损试验机上进行。
在薄膜透射电镜(TEM)下对表面堆焊金属在热疲劳试验前后的微观组织进行观察分析。
表2埋弧堆焊工艺参数Table 2Process parameters of submerged arc surface welding焊接极性焊丝直径/mm焊接电流/A焊接电压/V焊接速度/m*h-1层温/℃焊后状态直流反接 4 400～450 29～32 20～25 100～150 空冷3试验结果与分析试样号焊丝焊剂试验前状态1-1 H3Cr2W8V HJ260 焊态1-2 H3Cr2W8V HJ260 600 ℃回火4 h1-3 H3Cr2W8V HJ260 900 ℃退火4 h2-1 H25Cr3Mo2MnVA HJ260 焊态2-2 H25Cr3Mo2MnVA HJ260 600 ℃回火4 h2-3 H25Cr3Mo2MnVA HJ260 900 ℃退火4 h3-1 H25Cr3Mo2MnVA 研制烧结焊剂1号 600 ℃回火4 h3-2 H25Cr3Mo2MnVA 研制烧结焊剂2号 600 ℃回火4 h3-3 H25Cr3Mo2MnVA 研制烧结焊剂3号 600 ℃回火4 h3-4 H25Cr3Mo2MnVA 研制烧结焊剂4号 600 ℃回火4 h注：试样3-1、3-2、3-3、3-4采用了四种不同的研制烧结剂配方，其主要区别在于使制备的堆焊金属试样化学成分中镍的含量发生变化。
强度均高于Cr-W-V合金系统堆焊金属在相应状态下的热疲劳强度。
在焊态下，堆焊金属由于物理化学上的不均匀，造成组织性能上的不均匀，加上焊接过程中的组织应力和残余应力，从而使得材料的热疲劳性能降低。
通过焊后热处理，使材料的组织得以改善，并降低了残余应力，因而使得热疲劳强度得到显著提高。
这说明，材料的组织对其热疲劳性能有着重要影响，焊后热处理对保证材料的热疲劳性能有着重要的作用。
用TEM法观察1-2和2-2号试样热疲劳前后的组织，发现其基体组织在本质上并无大的差别(均为板条马氏体+块状铁素体)，但通过透射电镜碳一级复型法观察碳化物的变化情况，发现它们有很大的不同(图2)。
两种试样经600 ℃回火处理后，均在板条马氏体基体上弥散析出细小的特殊碳化物，1-2号试样的碳化物以M2C(Mo2C)和MC(WC及VC)为主，2-3号试样的碳化物以MC(VC)为主，它们的大小相当，但所占的比例不同。
2-2号试样的碳化物(VC)比例要明显大于1-2号试样；热疲劳后，1-2号试样部分碳化物长大明显，而2-2号试样的碳化物除少量聚集外变化不大。
由此可见，Cr-W-V和Cr-Mo-V合金系统堆焊金属试样组织变化的显著不同点是基体上分布的特殊碳化物在热疲劳过程中的聚集长大倾向。
原因在于钨的碳化物较容易聚集长大，使碳化物的弥散度减小，与α相的共格联系被破坏。
α相的固溶碳量减小，碳化物对位错和晶界的钉扎作用减弱，从而降低了Cr-W-V合金系统堆焊金属试样热疲劳过程中的强度和硬度，最终使其热疲劳强度降低。
所以，第二相(碳化物)的分布形态是影响热疲劳性能的主要因素之一。
图1堆焊金属板状试样热疲劳试验结果Fig.1Thermal fatigue testing results of theplate specimen 对于棒状试样，从图3可看到不同镍含量对堆焊金属热疲劳强度的影响，当镍含量小于1 %时，热疲劳强度随镍含量的增加而增大；但当镍含量大于1 %以后，热疲劳强度的总趋势是减小的。
其原因主要有两方面：一是堆焊金属中加入较多的镍以后，降低了相变点Ac1；二是镍含量大于1 %以后，力学性能的降低会对热疲劳性能产生不利影响(图4)。
因此，综合考虑镍的影响，要提高堆焊金属的热疲劳性能，镍含量控制在1 %以下是有利的。
图21-2和2-2号试样热疲劳前后的碳化物TEM复型照片Fig.2Carbide TEM pictures of No.1-2,2-2 specimen before and after thermal fatigue test(a)1-2号试样热疲劳前的碳化物；(b)1-2号试样热疲劳后的碳化物；(c)2-2号试样热疲劳前的碳化物；(d)2-2号试样热疲劳后的碳化物图3堆焊金属棒状试样的镍含量及其热疲劳试验结果Fig.3Ni content and its thermal fatigue test results of rod specimen图4镍含量对堆焊金属力学性能的影响Fig.4Effect of the Ni content on the mechanical behaviours of surfacing metal 3.2组织和成分对耐磨性能的影响堆焊金属的耐磨性能试验结果表明(图5，其中相对耐磨性ε＝2-2号试样的绝对磨损量/其他堆焊试样的绝对磨损量)，耐磨性能与硬度有关，随硬度的提高也相应提高。