随着工业技术的迅速发展和机械化、自动化程度的不断提高,对机械设备和零件磨损引起的危害越来越被人们重视,减少磨料磨损和腐蚀磨损,提高机械耐磨性和耐腐蚀性有很大的经济意义。 本课题就是在镍合金的等离子弧粉末堆焊过程中引入纵向逆变交流方波磁场,利用磁场的搅拌作用来提高堆焊层的组织性能。电磁作用焊接技术是近年来完善起来的一种新的焊接技术,应用也日趋广泛。外加磁场一般采用与电弧轴向平行的纵向磁场。纵向磁场促使电弧旋转,改变弧柱等离子流和电流密度的径向分布,影响母材的加热熔化和焊缝成形。实践表明,利用外加磁场对焊接中熔滴的过渡、熔池金属的流动、熔池的结晶形核及结晶生长等过程有显著作用,使堆焊层的一次结晶组织细化,减小化学不均匀性,提高堆焊层的塑性和韧性,降低结晶裂纹和气孔的敏感性,从而提高堆焊层的性能,全面改善堆焊层的质量。 试验过程中,我们系统地研究了磁场电流和磁场频率对堆焊层硬度、耐磨性及显微组织的影响,并且着重分析了同一焊接规范下,不同磁场电流和不同磁场频率的施加对堆焊层性能的对比。试验结果如下:1、只有在适当的磁场电流和磁场频率作用下,堆焊层组织才能获得最佳的细化效果。我们对此进行了系统的理论研究分析。2、通过硬度试验、耐磨性试验以及金相试验证实了磁场对一次、二次结晶组织的细化作用,以及电磁搅拌过程中磁场电流和磁场频率对形核率和组织细化的作用。