在Q235A等低碳鋼或者低合金鋼基體上，采用藥芯焊絲自保護明弧方法耐磨板制備耐磨零件具有良好的經(jīng)濟性、可靠性，且熔敷效率高，目前已廣泛應用于制備混凝土輸送管、水泥廠風機葉輪和磨煤輥等耐磨零件，其中鋼基體起支撐作用，而表面耐磨板耐磨合金層則起耐磨損或者抗腐蝕作用。與鑄造方式相比，以耐磨板方法制備耐磨零件可使材料整體成本降低，制備工藝趨于簡化，即使表面磨損后也可快速修復。耐磨合金層一般由高合金鋼組成，因基體稀釋作用影響，在耐磨板與基體之間形成一定寬度成分和組織不均勻分布的過渡區(qū)，焊縫熱輸入量越高，母材稀釋越大，過渡區(qū)也愈寬。該過渡區(qū)常包括亞共晶結構在內(nèi)的晶界樹枝狀或者網(wǎng)狀碳化物，而這些樹枝狀或者網(wǎng)狀碳化物在外界沖擊碾壓下，難以變形，易萌生顯微裂紋并沿晶界擴展而造成熔敷合金層龜裂剝落。不僅如此，作為耐磨骨架的樹枝狀、網(wǎng)狀碳化物尺寸過于細小，其耐磨粒磨損性能比含有初生碳化物的耐磨板合金低，致使零件過早失效而影響設備正常運行。鑒于上述原因，嘗試在高鉻藥芯焊絲中加入TiC，研究其對耐磨板合金各層顯微組織及性能的影響，并考察了熔敷表層的耐磨性及磨損機理。
藥芯焊絲外皮采用H08A鋼，藥芯由高碳鉻鐵(60%Cr，8%C)、碳化硅(SiC)、碳化鈦(TiC)、石墨(碳含量98%以上)、還原鐵粉等粉末組成。所用藥粉過60目篩后混合均勻，由藥芯焊絲成型機YHZ-1軋制Φ4.6mm粗絲，拉拔減徑直至Φ3.2mm。在125mm×60mm×16mm的Q235A試板中間，利用MZ-1000焊機采用自保護明弧方法耐磨板兩層，耐磨板參數(shù)為：電流450～500A，電壓30～40V，小車行走速度20～25cm/min，層間溫度150～250℃。明弧焊縫成型好，表面殘渣少。通過僅改變藥芯焊絲藥粉中TiC含量，余量部分用還原鐵粉補充，TiC含量為0~5%。耐磨板合金成分(質(zhì)量分數(shù),%)為：19～21Cr，4.2～5.0C，0～0.9Ti，0.8～1.0Mn，0.6～1.0Si，F(xiàn)e余量。
因母材稀釋作用，從熔合線到耐磨板合金表層，耐磨板合金層的顯微組織呈現(xiàn)如下分布：固溶體→亞共晶→共晶→過共晶。碳在熔合線微區(qū)分布較為均勻，Cr、Si合金元素則增加且跳躍擇優(yōu)分布。藥芯焊絲外加TiC顆?？山档湍覆膶μ畛浣饘俚南♂層绊?，減小耐磨板合金層的各向異性，使耐磨板層各部分組織和性能穩(wěn)定，改善耐磨板合金的耐磨性，提高零件服役壽命。高鉻明弧耐磨板合金耐磨性隨TiC含量提高而增強，但因TiC加入過量、碳化物細化而使耐磨性下降。其主要磨損機理為微觀斷裂。