第三章。硬质合金（YG6C）/钢（16Mn）复合螺柱外观成形及宏观金 相分析 15

3。1  焊接时间 0。8S 的平焊接头质量分析 15

3。2 焊接时间 0。9S 的平焊接头质量分析 17

3。3  焊接时间 1。0S 的平焊接头质量分析 19

3。4  焊接时间 1。1S 的平焊接头质量分析 22

3。5 焊接时间 1。2S 的平焊接头质量分析 24

3。6 本章小结 26

第四章。硬质合金（YG6C）/钢（16Mn）复合螺柱显微组织及硬度分 布分析 27

4。1  最佳工艺规范下复合螺柱平焊接头显微组织分析 27

4。2  最佳工艺规范下复合螺柱平焊接头硬度分布 31

4。3 本章小结 32

结论 35

参考文献 36

致 谢 38

第一章 绪论

1。1 引言

矿建工程伴随着我国经济建设的发展日益增多，采掘设备使用频繁，设备前端铲 斗在使用过程中磨损情况较为严重，其母材为低合金高强钢，具有厚度宽，拘束高的 特点，但在焊接过程中易形成焊接缺陷，即铲斗前端耐磨性低、硬度低、韧性差、极 易磨损，极大的降低了铲斗使用寿命，对矿建工程造成一定的损失。基于此，我们探 索了一种特殊的高耐磨碳化钨复合螺柱，并通过螺柱焊技术将复合螺柱焊接到易磨损 的部件上，以取代传统的耐磨方法。

1。2 课题研究背景及选题意义

1。2。1 课题研究背景

目前在建设工程及采矿工程领域，存在大量既受强烈冲击又受强烈磨损的部件， 为了满足这一使用条件，传统的方法采用高锰钢来对工程机械以及矿山采掘机械的易 磨损部件进行一体化的加工制造，通过高锰钢的加工硬化性能来大大的提高工程机械 以及矿山采掘机械的易磨损部件的高耐磨性，但是在高磨损、高冲击的恶劣工况下， 高锰钢的耐磨性仍然不足，用其加工制造的耐磨损部件的使用寿命仍然受到限制；另 外，人们还采用诸如表面堆焊、等离子喷涂、激光脉冲等手段对材料的表面进行强化 处理和表层合金化处理，以此来使工程机械以及矿山采掘机械的易磨损部件的耐磨性 得到很大程度的提升。但是采用上述方法也会带来一系列的问题。譬如，采用耐磨堆 焊来增强工程机械易磨损部件的耐磨性时，会出现耐磨层脆性大、耐磨系数不高的问 题，同时由于焊接时热输入较大，工件焊后变形严重，且采用这种方法的生产成本较 高，同时对于形状尺寸较大的易磨损部件不能对它进行施工现场的实时维护，使得维 修效率低，特别是对于要求连续作业的工程机械和矿山采掘机械来说，减少设备的怠 工时间将变得非常困难，最终将影响整个工程进度和生产计划，对经济生产活动造成 不利的影响。

近年来，德国 Betek 公司[1]首次提出一种特殊的高耐磨碳化钨复合螺柱（见图 1-1）， 通过螺柱焊技术来提高工程机械、矿山采掘机械易磨损部件的耐磨性，以此来大大提

高工程机械、矿山采掘机械易磨损部件的使用寿命。采用碳化钨复合螺柱来增强易磨 损部件的耐磨性具有其他工艺所不具备的显著优势。首先，高耐磨碳化钨复合螺柱可 以直接在施工现场进行植焊。使用过程中这些复合螺柱首先与物料接触并受到强烈磨 损，从而使被保护的金属基体免受强烈磨损而得到保护。复合螺柱除了具有抵抗磨损 的能力外，填充在其间的物料还起到了缓冲的作用，从而减少了因金属与物料之间的 相对运动而在金属表面产生的直接磨损。