0 序言

21世纪初至今ATM产业获得了规模的迅速扩张和功能的持续创新。全国联网ATM机预计到2018年保有量将超过100万台。ATM机安全防盗不但需要智能监控设备的不断进步，也需要高性能防钻材料的不断发展。

铁基碳化钨防钻板是利用堆焊的方法制备的碳化钨/Q235钢复合材料，它具有高硬度、高耐磨性、易制备等特点。近年来广泛应用于石油钻井、磨铣工具、防钻板、机械农耕等领域。

铸造碳化钨是WC和W2C的共晶，其硬度高达 HRA93～HRA93.7，其最硬组分W2C的显微硬度为HV2 500～HV3 000，因此具有非常良好的耐磨性；然而铸造碳化钨颗粒的外形呈针状、片状等不规则形态，在有冲击的间断工作状态下，裸露出表面的尖角极易碎裂而造成先期磨损，同时其不规则的表面形态容易产生应力集中产生裂纹。

2.2 两组影像学缓解情况的比较 为明确胸腺肽α1在结核性胸腔积液患者影像学吸收方面的作用，分别统计了治疗1个月、2个月、3个月后实验组和对照组在影像学吸收率方面的差异，结果显示，在治疗1个月、2个月、3个月后实验组的影像学吸收率均明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），提示在应用胸腺肽α1后患者的影像学吸收率和吸收速度均有所提高，缩短了患者的病程，见表3。

据证监会〔2018〕13号市场禁入决定书披露，在天成控股公布2016年度业绩亏损前，公司实控人的弟弟潘某利用内幕消息，“成功”避损。

球形碳化钨粉末流动性好，化学成分更稳定，硬度高，显微组织为细等轴树枝状，无过共晶和亚共晶，使用时不存在应力集中和微裂纹，没有尖锐边角，具有比破碎粉末更高的韧性和耐磨性。A Liu等人在进行等离子弧堆焊时发现球形碳化钨比铸造碳化物更容易进入熔池中，且在熔池中的流动性较好，分布较为均匀。

根据相关碳化物熔解机制，本文设计了相应的球形溶解机制模型，如图8所示。当碳化钨颗粒在进入熔池的过程中，较大颗粒的碳化物外层在高温电弧的作用下熔化，且附着在核心区域的周围。同时，在核心区域形成了溶质浓度偏析，再次析出的碳化物在其周围大量聚集。在凝固过程中，随着温度的下降，分别在碳化物的周围进行液－液扩散、固－液扩散及固－固扩散。经过这一系列的扩散，在碳化物的颗粒周围产生了1个较宽的扩散区（图8）。

本文分别采用球形碳化钨和铸造碳化钨制备药芯焊丝堆焊制备铁基碳化钨防钻板，研究碳化钨在堆焊金属中数量、形态及位置，为优化防钻板的组织和性能提供理论基础。

1 焊丝设计

在摩擦磨损过程中，由于基体硬度远低于碳化钨硬度，基体受磨粒切削作用而先磨损下凹，从而使碳化钨颗粒暴露出来。碳化钨因具有较高的硬度和耐磨性，能够有效地抵抗磨粒的冲击和切屑，减少基体受到的切削作用，而基体金属为碳化钨颗粒提供良好的固定和支持。由于基体金属和碳化钨颗粒相互作用，从而使堆焊层材料的磨损降低。基于上述机制，熔敷金属中碳化钨粒度对堆焊层的耐磨性有极大的影响：碳化钨颗粒小，在复合材料中颗粒间距就越小，有利于提高碳化钨颗粒对基体的保护；但是颗粒度过小则在基体中的钉扎作用有限，在磨粒作用下容易为失去支撑而脱落，耐磨性反而降低。此外，在焊丝制备拉拔过程中粒度过大的碳化钨颗容易聚集，导致拉拔困难；粒度过小的碳化物颗粒会降低药粉的流动性，造成焊丝成分不均匀，影响焊丝质量。

根据相关研究成果，并结合药芯焊丝生产实际情况，笔者采用以下2个配方的药芯焊丝进行堆焊试验：

1＃药芯焊丝： w（铸造碳化钨）20%（80～120 目），w（Mn）13.5%，w（Cr）20%， w（C）5%，w（Fe）57.5%，填充率26%～30%，焊丝直径1.6 mm。

图6 为2＃球形碳化钨颗粒区域的扫描分析图，图中亮白色的 a区域由 w（W）89.57%和 w（C）10.43%组成，为原始碳化钨颗粒，组织十分致密。将图6中矩形线框区域放大可以清晰发现，在碳化钨边缘的灰色区域b内，由于碳化钨颗粒在高温下发生了熔化与分解。利用元素线扫描，沿图6中黑色直线进行元素分析可知，游离的碳化钨向铁基中扩散，而基体中的Fe和Cr则向碳化钨颗粒中扩散，由此在各元素间形成成分梯度，在球形碳化钨边缘生成富钨型复合碳化物，并形成具有一定宽度的扩散层。

2 试样制备

由图3和图4中可以看出，碳化钨颗粒中心区域组织致密度低，存在少量孔隙。在高倍背散射电子下可以观察到，碳化钨颗粒是由大量针状碳化钨堆叠而成。碳化物颗粒边缘区域针状碳化物致密度进一步降低，有大量孔隙聚集，在基体中散乱分布着少量的碎碳化物颗粒。根据相应的溶解析出表现，其完全溶解机制模型如图7所示。即在颗粒进入熔池的过程中，大量铸造碳化钨完全溶解在液态熔池中。熔池冷却过程的初期，碳化钨在熔池中的热量较高，以溶液方式存在；当相同的碳化物靠近时，互相溶合，形成大的碳化物原子团。在冷却的过程中，由于碳化钨具有较高的熔点可以优先析出。

采用Leica DM IRM型金相显微镜（OM）观察样品微观组织形貌与分布状况。使用带能谱仪的扫描电子显微镜（SEM，JEOL JXA－8100）对碳化钨颗粒周围主要元素的分布情况及堆焊上层表面形貌进行观察分析。

3 结果分析与讨论

3.1 堆焊层金相分析

使用扫描电镜观察1＃试样组织，在500倍背散射电镜照片（图3）中可以清晰地看到，母材金属与堆焊金属存在较窄的过渡区域，其宽度约为10 μm。在图3a中可以观察到碳化钨颗粒边缘存在一定溶解现象，通过二次电子电镜照片可以看出，碳化钨颗粒与基体结合较为紧密。在碳化钨颗粒周围，有明显的鱼骨状组织。利用元素扫描测定，选择钨元素为检测元素，测得的结果如图3d所示。对比图3c与图3d，可发现钨元素分布与鱼骨状枝晶分布区域重合。这是因为钨元素为强碳化钨形成元素，堆焊金属本身C含量较高，在堆焊金属中形成大量的碳化物。堆焊层金属冷却凝固过程中，在析出奥氏体的同时，合金渗碳体与碳化物一起析出，它们以碳化钨为核心不断长大，最终形成鱼骨状的莱氏体。

  

图1 堆焊层横截面金相组织

图2为堆焊焊缝表面的金相图。1＃试样无法观测到碳化钨颗粒存在，只能观察到大量团絮状黑色颗粒，组织为共晶碳化物和奥氏体，其中奥氏体以枝晶状分布，枝晶间隙存在较多的鱼骨状莱氏体组织。2＃试样中能够清晰地观察到球形碳化钨颗粒，其尺寸约为40 μm，与图1c的碳化钨尺寸接近，这表明球形碳化钨颗粒在焊缝各层中的溶解度接近。堆焊层表层组织由共晶形式存在的奥氏体和碳化物组成。

 

  

图2 堆焊层表面金相组织

3.2 堆焊层组织电镜及元素分析

图1为2种焊丝的堆焊金相图。在图1a中碳化钨颗粒在母材与堆焊金属的熔合线附近，其颗粒大小不一，形状接近椭球形。颗粒边缘发生了溶解行为，边角较为平滑，这是由于铸造碳化钨形状不规则，体积较大的颗粒在熔池中产生沉降、溶解现象。在图1b中，在碳化钨颗粒周边，奥氏体晶粒较为细小，沿热流方向形成枝晶组织，晶间残余的碳化物以析出碳化钨为核心，形成细小的鱼骨状莱氏体。在图1c中可以看出，球形碳化钨颗粒在堆焊层中并没有沉到熔池底部，而是在熔池中均匀分布。堆焊层金属以奥氏体为主，在靠近母材区域形成了枝晶组织，在远离熔池底位置组织逐渐变成等轴晶。在图1d中可见，在奥氏体晶间位置，M7C3型碳化物聚集长大，形成典型的 “菊花”状。从堆焊层横截面观察，添加碳化钨的形状对堆焊组织的晶粒大小有着重要的影响，1＃试样的晶粒尺寸明显小于2＃试样的晶粒尺寸。

  

图3 1＃试样扫描电镜与面扫描分析

在图2中观察到1＃试样碳化物颗粒表面存在一定孔隙，再放大至2 000倍背散射电子照片下观察，如图4所示。通过观察发现，在单颗粒的中心区域，有大量的银灰色区域，银灰色区域中有流线型的痕迹；在周围，有大量的针状碳化物在银灰色区域周围堆叠，且其颜色与中心区域的一致。根据背散射电子扫描结果中，不同相图像衬度颜色不一致。通过元素光谱分析结果（图5）可得知该区域仅存在碳化钨和C，因此，可以推断铸造碳化钨在熔滴过渡和凝固过程中发生了溶解再析出。

  

图4 碳化物颗粒背散射电子照片 2 000×

  

图5 碳化钨颗粒元素光谱分析

2＃药芯焊丝： w（球形碳化钨）20%（80～120 目），w（Mn）13.5%，w（Cr）20%， w（C）5%，w（Fe）57.5%，填充率26%～30%，焊丝直径1.6 mm。

 

  

图6 2＃试样球形碳化钨颗粒扫描电镜与元素分析

3.3 碳化物颗粒熔解机制分析

本文采用150 mm×200 mm×25 mm的Q235钢板作为堆焊母材，保护气体采用纯Ar；堆焊工艺参数为：焊接电流210～230 A，电弧电压20～25 V，堆焊速度22 m/h，焊丝伸出长20 mm，堆焊层厚度约15 mm。焊前对母材试板进行打磨处理，除去表面油污及铁锈；焊后空冷至室温后进行性能检测。

  

图7 铸造碳化钨完全溶解机制溶解模型

从图6中可以看出，在碳化物中心，在白色区域的周围，有一圈银灰色的组织。其中，灰白色区域为核心区，组织十分致密。在核心区的周围有一层厚度约为3 μm的银灰色的溶解扩散区，这一区域的组织内层较均匀且致密；在这一区域的外层，则组织致密度较低，聚集有大量的孔隙。

几十年来，国际金融形势复杂多变。虽然现阶段我国经济金融呈现良好稳定的发展态势，但是仍然有很多国内外不确定环境因素影响着我国社会经济发展。随着时间的流逝以及金融改革的深化，这些现实问题会逐渐突出，并对我国社会经济的健康发展产生消极影响。对此，为了营造良好的金融环境以维持我国社会经济平稳快速发展，我们应充分分析影响我国经济发展的潜在因素，并对其可能造成的消极影响进行科学论证，制定与之相适的合理政策。

在熔池中，小颗粒碳化钨和大颗粒碳化钨之间有从高到低的浓度梯度。小颗粒碳化钨周围的溶质有向大颗粒碳化钨周围扩散的趋势。由于小颗粒碳化钨在溶解过程中，向大颗粒碳化钨扩散，小颗粒碳化钨逐渐变小，大颗粒碳化钨周围的溶质浓度大于亚稳态时候的溶质浓度，因而在大颗粒碳化钨的周围发生沉淀长大。因此，不均匀尺寸的固相粒子长大，是通过小颗粒碳化钨的继续溶解，以及大颗粒碳化钨继续长大而进行的，其长大机理见图7。

在进行农产品质量安全保障体系构建过程中，需要实施从产品生产到产品销售全过程监督管理模式。主要是因为，现阶段国内农业生产仍然以一家一户格局为主，农户是农产品主要提供者与生产者。由于利益驱使，个别农户为降低产品生产成本，很容易会选择价格低廉农药或者非法添加各种激素等，会使产品质量安全大打折扣，是影响农产品质量的源头，而产品包装、运输以及储存等环节如果出现问题，会造成产品二次污染，所以实施全过程质量监督与管理极为重要。

  

图8 球形碳化钨部分溶解机制溶解模型

4 结论

本文分别制备了铸造碳化钨和球形碳化钨堆焊防钻板，通过金相观察与组织分析，研究了不同种类碳化钨颗粒在堆焊过程中的熔化、析出过程，得出如下结论：

著名特级教师薛法根从小说角度教学《爱之链》，堪称小说文体教学的典范。薛老师打破常规方法，紧紧抓住小说的三要素：人物、情节和环境，先梳理人物关系，再聚焦核心情节，最后聚焦环境描写，取得了意想不到的教学效果。

（1）铸造碳化钨在电弧的作用下碳化钨颗粒沉降于熔池底部，在碳化钨颗粒周边奥氏体晶粒以枝晶状生长，碳化钨以鱼骨状莱氏体存在，在堆焊金属表面无碳化钨存在。

（2）填加球形碳化钨的堆焊焊缝中碳化钨颗粒尺寸均匀，在堆焊层表面及内部均匀分布，堆焊层组织为共晶奥氏体为主，M7C3型碳化物分布在晶间位置。

第二天下午，颜真卿又来方便时，抱着竹树摇头晃脑沉思入厕，竹根全断，竹子一松，他自己是猝不及防，破茅而出，直坠水潭，好容易一个千金坠定住身形，那边东方宇轩刚好路过，慌忙将鞋袜皆湿的一代文曲星拉上来。

统一的理论解释对于解决当前侵权法的“内乱”与“外扰”问题极为重要。否则，侵权法将因缺乏理论自洽而在社会巨变的潮流中迷失方向，也难以应对日益强大的社会化救济机制的冲击。据此，本文拟从“质”、“量”分析的视角为侵权法理论基础的统一提供另一种解释思路。

（3）铸造碳化物溶解机制为完全溶解机制，致密性低，球形碳化钨溶解机制为部分溶解机制，致密度保持不变，在防钻板的制备中应优先选择球形碳化钨药芯焊丝。

参考文献：

［1］叶 诚，杜晓东，李连颖，等.双层WC颗粒增强铁基体复合熔覆层的组织和性能研究［J］.表面技术， 2011， 40（3）： 22－25.

［2］李 巍，石 凯，周 勇，等.碳化钨耐磨药芯焊丝电弧堆焊工艺与性能的研究［J］.热加工工艺， 2005（2）： 49－50.

［3］安同邦，田志凌，单际国，等.保护气对1 000 MPa级熔敷金属组织及力学性能的影响［J］.金属学报， 2015， 51（12）： 1 489－1 499.

［4］Jankauskas V， Antonov M， Varnauskas V， et al.Effect of WC grain size and content on low stress abrasive wear of manual arc welded hardfacings with low-carbon or stainless steel matrix ［J］.Wear， 2015， 328/329： 378－390.

［5］Zafar S， Sharma A K.Structure-property correlations in nanostructured WC-12Co microwave clad［J］.Applied Surface Science， 2016，370： 92－101.

［6］屈晓田.载气吹送WC制备Fe－Cr－C堆焊层中增强颗粒的微观表征［J］.山西大学学报： 自然科学版， 2015， 38（3）： 483－486.

［7］王家淳，张汇文，孙敦武，等.超低碳奥氏体不锈钢带极电渣堆焊接头的熔合区特征［J］.焊接， 1999（6）： 13－15.

［8］许发红，刘洪喜，张晓伟，等.机械搅拌对Fe－Cr－C系明弧堆焊合金显微组织及其耐磨性的影响［J］.材料热处理学报，2015，36（7）： 210－216.

［9］王惠斌.不锈钢堆焊层金相组织分析［J］.石油化工设备，2003， 32（5）： 45－46.

［10］张国栋，李 莉，曹红美.等离子弧堆焊WC增强型高铬铸铁的组织和性能［J］.中国表面工程， 2015， 28（6）： 111－118.

［11］Sudha C， Shankar P， Rao R V S， et al.Microchemical and microstructural studies in a PTA weld overlay of Ni-Cr-Si-B alloy on AISI 304L stainless steel［J］.Surface ＆ Coatings Technology，2008， 202（10）： 2 103－2 112.

［12］熊 瑞.Fe－Cr－C堆焊合金层耐磨性试验分析［D］.山西 太原：太原理工大学，2013.