16、提升不锈钢性能：TIG焊接工艺的关键作用

提升不锈钢性能：TIG焊接工艺的关键作用

在现代工业中，不锈钢凭借其出色的抗氧化和抗腐蚀性能，在化工、炼油和食品等行业得到了广泛应用。然而，其较差的耐磨性和较低的硬度限制了它在采矿、钻探和矿石运输等领域的应用。为了解决这一问题，研究人员开始探索各种表面处理技术，其中钨极惰性气体（TIG）堆焊工艺因其经济、简单和高沉积速率等优点，成为了提升不锈钢性能的热门选择。

1. 不锈钢的磨损问题与TIG堆焊的应用

不锈钢在面对磨料和粘着磨损时表现不佳。磨料磨损主要分为两体和三体磨料磨损，两体磨料磨损是硬颗粒通过犁削作用从较软材料表面去除材料，三体磨料磨损则是硬颗粒在两个较软颗粒之间移动。粘着磨损则是两个固体表面滑动接触，界面结合力超过材料表面强度导致的。为了提高不锈钢的耐磨性和硬度，研究人员尝试使用TIG堆焊工艺在不锈钢表面沉积各种材料。

此前已有一些研究使用TIG堆焊工艺对不同等级的不锈钢进行处理，如在AISI 4340钢上涂覆WC，在AISI 304和AISI 4140不锈钢上涂覆SiC等，都取得了一定的效果。这些研究表明，通过控制焊接电流、扫描速度和粉末厚度等参数，可以减少稀释效应，提高涂层的性能。

2. 实验材料与方法

2.1 镍 - 铬合金

镍 - 铬基合金因其优异的机械和摩擦学性能，如高耐磨性、高强度、高抗蠕变性和耐腐蚀性，成为了减少磨料磨损的理想涂层材料。其中，IN625合金由于含有铌和钼，具有高强度，且在室温及高温下都保持面心立方（FCC）结构。其化学成分如下表所示：
|元素|Ni|Cr|Fe|Mo|Nb|C|Mn|Si|Al|Co|
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