35CrM0堆焊WC-C0硬质合金颗粒典型金相组织

图1

图2

材料名称：35CrM0堆焊WC-CO硬质合金颗粒

工艺情况：08MnSi熔化极，CO2和Ar气体自动保护焊

浸蚀方法：图1：50%盐酸水溶液热蚀；图2：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：

图1：工件堆焊后截面宏观形貌。图上方堆焊层中白色颗粒为YG8的WC-CO硬质合金颗粒，堆焊区中灰黑色部分为熔合物，堆焊层下面波浪纹带为热影响区。堆焊层厚度为2.0～4.0mm，母材热影响区深度为1.8～2.2mm。

图2为图1中心部母材组织形貌：索氏体、少量贝氏体和铁素体。采用08MnSi保护气体自动焊温度高，能量集中，热影响区少，热影响区2mm左右，绝大部分心部保持原来的组织，所以可在调质加工后直接堆焊，经消除残余应力后直接使用。由于所使用的堆焊方法的特点，堆焊时硬质合金不直接参与起弧，避免了硬质合金在堆焊中过多的熔化，保持了WC-CO硬质合金原来的良好性能，而表面适量的熔化(主要为钴)和熔解(WC)又保证硬质合金和熔化物的冶金结合效果。WC的少许熔解又不会完全破坏熔合物的韧度，硬和韧这两个矛盾因素在堆焊层中得到良好的结合，克服管状碳化钨电弧焊条和管状硬质合金电弧焊条由于WC直接起弧、熔解过多增加焊层脆性的缺点。

材料名称：35CrMO，堆焊WC-CO硬质合金颗粒

图4

工艺情况：自动堆焊

浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：与图的不同视场组织，硬质合金和熔合物组织。图的右上方有两颗WC-CO硬质合金颗粒未受4%硝酸酒精溶液浸蚀，而呈白色，左下方为焊缝熔合区的显微组织，由于沿散热方向，故结晶呈树枝状分布。熔合物组织为马氏体、碳化物和残余奥氏体。

材料名称：35CrMO，堆焊WC-CO硬质合金颗粒

图5

工艺情况：自动堆焊，同图1

漫蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：堆焊层的显微组织：右上角三角状为硬质合金(未受4%硝酸酒精溶液浸蚀)，中间为熔合区组织，左下角为母材热影响区。堆焊过程中由于硬质合金中一小部分的碳、钨、钴等元素熔入08Mn2Si的熔池中，使熔合物的成分极不均匀，离硬质合金越近，碳、钨、钴等合金成分越多，所以熔合物的组织随着和硬质合金距离的不同而出现不同的组织。分别为共晶碳化物、马氏体、残余奥氏体、贝氏体等组织。由于组织不均匀，使焊层属低碳区域有更好的韧度。堆焊组织的不均匀，也造成其硬度的不均匀。

材料名称：35CrMO，堆焊WC-CO硬质合金颗粒

图6

工艺情况：自动推得，同图1

浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀

组织说明：图3熔合区局部区域组织的放大形貌，其显微组织为马氏体、残余奥氏体和碳化物，大部分共晶碳化物沿柱状晶的晶界析出。

材料名称：35CrMO，堆焊WC-CO硬质合金颗粒

图6

工艺情况：自动堆焊，同图1浸蚀方法：20%铁氰化钾和20%氢氧化钾水溶液及氯化高铁饱和盐酸溶液联合浸蚀

组织说明：图3和图4中堆焊层硬质合金的显微组织：白色块状WC和深色钴黏结相。堆焊层中硬质合金的硬度为1050～1250HV，与未堆焊前相近，硬质合金颗粒表面由于堆焊脱碳而生成贫碳的，相，硬度略有提高，为1200～1350HV。由于堆焊造成的硬质合金表面脱碳深度一般为0.01～0.02mm。