ZA27合金气焊接头耐磨性能的研究.pdf

ZA27合金气焊接头耐磨性能的研究
33-
洛阳工学院(4710.39)张柯柯?“陈大柔涂益民
中信重机公司张全智レ鱼智涛
T≤s71f
TQ cep
て】对不同荷作用下,用ZA8、7A12、和ZA27丝气的乙A27合金接头熔金的耐趣性能进行了研
究。结果丧明,随培金中AI含增加,载荷降低,耐磨性提高
关键调】基合金气数金隔临≮
Study od the Wear Behavioufof Gas weldling Joint of ZA27 Alloy
Zhang Keke Chen Darou Tu Yimin Zhang Quanzhi Yu Zhitao
Iabstrcl The gas welding experiments have been carried out on ZAL7 alloy to investigate the depesited metal
wear behaviour of welding joint by ZA&. ZA12 and Z A27 welding wires under the different oads. The results show
that the wear behav our increasing with, the increase of Al percentage the decrease of load
Ckey words] Zinc-based alloy gas welding depesited metal wear behaviour
1引古
防气剂对焊接接头的蚀。
高铝锌基合金(ZA27)是代替铜合金和铝合金等作
高强度賠损件的理想材料。但其在避吋难免会出现
缺陷,生产中常使用焊补方法来消除这些缺陷以提高
成品率,降低生产成本~1。揶么如何根据不同工祝条
件选择适宜的焊补材料?其补区域耐磨性能怎样?是
生产实际中惑待解决的问题。迄今为止,关于基合金
焊接接头耐磨性能方面的研究,国内外尚少见文献报
道。本文对金属型造ZA2?合金气焊接头耐磨性能
进行初步研究
2试验亲件及方法
图2试板金相组织(4%盐酸酒精廝蚀)15?x
2.1试聆用材
2.3试样制各
试验用ZA27合金试板(母材)是将原材料放入石
时性能测试的上试样分别是从堆焊好的试板中
墨坩場中,用高颕感应电炉加热熔化后浇入金属型得位量A、B(见图1)沿平行于焊继长度切取,它分别代
到毛坯,经机加工制成试板,其尺寸如图1所示,金相表焊接接头的焊区域(熔数金属)和母材。上试样经
组织见图2。气焊焊丝有ZA8、ZA12和2ZA22三种,由机加工成:8+4×X824×18-mm的长方体,表
砂型造得到,其直径为6~8mm。气焊的气判是自行粗糙度为Ra1.6,下试样为45钢,HRC3l~3.圆环
配而成,主要由氯化物、氯化物组成。
状,其外径为50mm,内孔径i6mm,F10mm,表面
粗裢度Ral.6
2.4试设各及方法
损试验在MM200魑损试验机上进行。上试样
固定,下试样能转(200r/min》:采用20机油润滑(18
22滴/min)室温为15~20C,载荷取490N、588N
两种。试样先经0.5h跑合后,再经h损.用丙、酒
?1试板尺寸
精清洗,烘于后称重,用失重法考察材料的耐輻性。
2.2试板的接
擦力矩是直接读出2h磨损过程中的稳定值
采用Hの1-6焊矩、1号焊咀、分别用三种不同
上试样(塎敷金属)硬度严格按国标进行测定元
焊丝,左焊法,弱碳化焰,对ZA27合金试板进行雄焊。
焊前须璉焊丝及焊件坡口边缘油污、氧化膜,用碳化
河省科委攻关项目,获1994年河南省机减工业科技
烙的外焰预热试板,但不应超过150℃焊接时须加强进步ー等奖
对熔池攪効,并注意焊咀倾角变化;焊后要及时清洗以男,29岁,工学硕士、材料系讲师、
《热加工工艺3/1995
?chr1hr
素含量用化学方法分析。接头金相组织用 OLYMPUS焊缝冷却速度快,组织明显细化(图3),其损抗力增
光学显微镜观察。上试样魯面在JSM-35CF扫描电镜加。在载荷较低时(490N),熔敷金属比母材表现出良
上观察
好耐磨性,即ε>1。当荷较高时(588N〉,对于采用初
3试验结果
生相a比例较低的ZA8焊丝,焊丝组织的细化虽使其
用三种不同焊丝进行墀接后熔敫金属的硬度、在麾损抗力有所增加,怛莪荷增加使熔敖侴棊体中骨
不同载荷作用下的损数据见表1、2。可以看出,在载。架相a上单面积受的力较大,其耐骝性与母材相比
荷一定时,随熔敫金属中A含量增加,摩擦功减小.其较低、即∈变为小于1而采用初生相a比例较高的
府性不同程度地提高。在焊丝成分一定,当載荷增加ZA27焊丝,敢荷增加使熔戇金属基体中α相单位面积
时,熔敫金属耐轁性(绝对量)降低:若采用ZA8、ZA12承受的ケ略有增加。组织的细化使磨损抗力增加占主
焊丝时,相对耐磨性ε降低,其中用ZA8焊丝的∈小于导地位,因而其c仍大于1,且略有增加。
1(即熔金層比母材耐磨性低)而采用ZA27焊丝焊
接时,e则略有升高。
7
丧1塔数金属(上试样的硬度(IB)
材料用材ZA27金ZA容意会属ZA12意金?zA27
硬度110~130
105
115
120
夜2塔激金属(上试)的耐性试验据
490时
材料
588时
量g?原接功障接系快(mg?国3。ZA27姆丝熔金属的织(49盐酸酒镇健)150x
母材ZA27125.637
33.43
3接前后n元素変化情况(wt%
培煎金ZAB16,12.5913.0「0.10454,27k、71
焊丝种类焊丝含Zn量焊缝中心自Zn量
金ZA1?1488.7212.5「0.10037.321.02
熔金属
801.60
2A12
6.35
注,失量量及摩擦功(kg!.cm)为三次试验的平均值1摩
2A2271.19
70.34
禁系数据文獻「4]计算相对耐席母材失重/
如从实际应用角度来确定ZA27合金的焊补材
焙粒金失重。
料,细ZA27合金轴瓦,不仅要考察焊补区域【熔敖金
4分析与讨论
属》的耐磨性能,而且还要考虑熔敖金属对配对軸的磨
在滑动磨损中,材料的磨损性能与其硬度、微观组损情况。这方面何题有待于进一步研究
织峦切相关为.由表2可见,除ZA8焊丝焊接时熔激金5结论
属的宏观硬度比母材稍低外,其它焊丝熔放金属的硬
(1)载荷一定,随熔敖金属中A]含量增加、耐磨性
度基本和母材相当。显然此时锌基合金的磨损性能将提高
主要取决于其微观组织。文献[6认为,锌基合金中a
(2)焊丝成分一定,当载荷由490N增加到588N,
相为锌在铝中固溶体,强度高、塑性好、硬虔也高(实测熔敷金属的耐性降低
显微硬度IHV120左右),在损过程中起着支撑作用
(3)若要求焊缝成分、组织与毋材相当时,应选用
(a+P)共晶体强度、硬度相对较低,在磨损过程中这些同质焊丝
软相層损后,可形成小油橧进一步提高减摩性館、具
考文献
有较好的减睥、耐组织匹配,
存杰等,铝铸造合金,机工