W含量对药芯焊丝TiC钢结硬质合金焊接界面组织性能的影响机制研究

本研究通过电弧焊采用低合金钢药芯焊丝(FCWs)探究钨(W)含量(0–2.1 wt%)对TiC钢结硬质合金(TiC-SBCC)焊接界面微观结构与力学性能的影响。研究发现W添加促使(Ti,Mo,W)C固溶体“核-壳”结构在熔合区形成，有效抑制TiC分解，并通过位错强化使剪切强度峰值达816.3 MPa（0.7 wt% W），为极端工况下高可靠性硬质合金/钢连接提供新途径。

　　

本研究通过电弧焊沉积低合金钢药芯焊丝(FCWs)，探究钨(W)含量（0–2.1 wt%）对碳化钛钢结硬质合金(TiC-SBCC)焊接界面微观结构与力学性能的影响。结果表明，W添加后在TiC表面发生再沉淀与外延生长，在熔合区形成(Ti, Mo, W)C固溶体“核-壳”(core-rim)颗粒，有效抑制TiC颗粒分解。溶解于粘结相中的W原子引起晶格畸变，提高位错密度并激活位错强化机制。这些改性导致剪切强度呈非单调响应，峰值强度达816.3 MPa（0.7 wt% W），较基体TiC-SBCC（480 MPa）提高1.7倍。硬度则随W添加单调上升，源于固溶饱和效应。优化W含量（0.7 wt%）通过“壳相”抑制颗粒分解与位错强化的协同作用，建立了抗裂纹熔合区，为极端服役环境下高可靠性硬质合金/钢接头提供了新策略。