堆焊耐磨復合板工作過程中要承受高溫、冷熱循環及較大軋制力的綜合作用,主要失效形式是輥身磨損、熱疲勞引起的熱龜裂和剝落、斷裂等。堆焊耐磨復合板的質量直接影響到軋制生產效率和產品質量；因此,改善堆焊耐磨復合板質量和提高軋輥的使用壽命具有重要意義。目前,對提高軋輥質量和服役壽命的研究主要集中在輥材和表面改性兩個方面。

    本課題采用高頻感應熔覆和電接觸強化技術,在堆焊耐磨復合板基體上進行中厚硬質涂層制備工藝的研究。選擇了合適的粘結劑和保護層材料,并采用免噴涂技術進行預涂層的制備；對制備好的預涂層進行高頻感應熔覆實踐,分析了預涂層高頻感應熔覆的特殊規律,并搭建了合理的實驗平臺。為了獲得滿足性能要求、成本較低的強化層,本論文還進行了合金涂層成分的設計,確定了強化層的成分及含量。為驗證強化效果,對高頻感應熔覆層進行了組織結構分析和性能測試；針對研究結果,對高頻感應熔覆層進行了電接觸二次強化,并對電接觸強化層進行了相應的組織分析和性能測試。

    本論文取得了以下研究成果：

    1、采用免噴涂技術以醋酸纖維素的丙酮溶液作為粘結劑,逐層刷涂可以制備厚度均勻的預涂層；以石墨層及石棉布作為保護層,經過高頻感應熔覆及電接觸二次強化后能夠制備中等厚度的硬質涂層。

    2、不同合金成分的預涂層實驗結果表明：WC增強鎳基合金粉末能夠通過高頻感應熔覆及電接觸復合工藝制備出性能較高的強化層；由于金屬基陶瓷粉末(WC-12Co、WC-17Co等)不具備焊接性且潤濕性差,通過高頻感應熔覆技術不能制備出性能良好的強化層；按共晶成分配制的鐵基合金粉末(Fe-Cr-C-H3BO3、Fe-Cr-WC-C-H3BO3)涂層,也不適合高頻感應熔覆層的制備,試樣成形性差,熔覆層表面質量差,涂層厚薄不均、不連續,夾渣及孔洞缺陷多。

    3、采用免噴涂預涂層制備技術,通過高感應熔覆工藝成功制備出堆焊耐磨復合板表面質量高的Ni60-WC涂層；經過顯微組織分析和性能測試,結果表明：熔覆層的厚度均勻,組織致密；除原來的WC外,涂層中有W2C、 Cr23C6、Cr2B、Ni3Fe、Cr7C3等新相生成；涂層與基體形成了冶金結合;顯微硬度較高,紅硬性好。但是,預涂層過厚會易導致夾生、孔洞和裂紋等缺陷；通過分析討論提出了解決缺陷的方法：另外,感應熔覆制備強化層的厚度為≤0.4mmm。

    4、高頻感應熔覆層經過電接觸強化后組織更加致密；孔洞、夾生缺陷減少；顯微硬度有了明顯提高。

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