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堆焊层硬度分别采用台式硬度仪TH320、便携式硬度仪HLN-11对研制双金属耐磨板的堆焊层进行了硬度测试,研制其堆焊层硬度平均值在60~65HRC之间,与同类产品相比,硬度优势较明显。堆焊层耐磨性为考察研制双金属耐磨板堆焊层在不同应力等级下的耐磨粒磨损性能,分别采用MLS-23型湿砂橡胶轮式磨料磨损试验机和SKODA磨损试验机进行了磨损试验。 湿砂橡胶轮式磨料磨损试验湿砂磨损试样尺寸:57mm25mm14mm,湿砂磨损试验参数如表6所示。试验前、后,将试样放入盛有的烧杯中,在超声波清洗仪中清洗5~9min,通过用万分之一克光学天平测量耐磨堆焊试样的失重量,以此来衡量堆焊层的耐磨性。 耐磨衬板的特点是用相应的焊接方法在工件表面堆敷一层具有一定性能材料的工艺过程,目的是增加工件的耐磨性能、耐热性能、耐腐蚀性能等。耐磨衬板的堆焊是焊接领域的一个重要的分支,耐磨衬板堆焊的优点是能充分发挥材料的性能优势,达到节约用材和延长零部件使用寿命等目的。 基本规律与一般焊接相似。所以耐磨衬板的堆焊有如下特点:堆焊层的合金成分是决定堆焊效果的主要因素:被堆焊的材料种类繁多,只有采用合适的堆焊合金才能达到预期的使用要求。合理选择堆焊层的合金系统,这样才能使堆焊零件具有较高的使用寿命。
坡口角度很小的埋弧焊称为窄间隙埋弧焊。窄间隙埋弧焊的坡口面角一般为1-4,在复合耐磨板进行窄间隙埋弧焊的过程中,坡口面角随着焊缝收缩也相应地缩小到接近零度,使坡口变成具有一定宽度的间隙,此间隙宽度略大于导电嘴的宽度。 窄间隙埋弧焊一般焊接复合耐磨板,厚度为350mm,间隙尺寸为18-25mm。复合耐磨板窄间隙埋弧焊具有下列优点:坡口窄小,熔敷金属量小,节省焊丝、焊剂、电能和工时。焊头自动跟踪焊缝,与一般埋弧自动焊相比,可避免人工调节焊头偏差引起的焊接缺陷,所以窄间隙埋弧焊性能可靠能确保焊接质量。 窄间隙埋弧焊采用脱渣性好的细颗粒焊剂,自动回收焊剂,焊工避免了清渣和筛选焊剂的工序。窄间隙埋弧焊采用线能量较小的焊接规范,改善了焊接接头的力学性能。由于复合耐磨板的坡口窄小,使焊接应力小和焊接接头综合力学性能良好,了焊接接头的抗裂性能。 焊缝中的热裂纹由于双金属耐磨板的含碳量及合金元素含量都较高,其结晶温度区间较大、偏析较严重,因而具有较大的热裂倾向。热裂纹经常出现在条焊道弧坑和凹形角焊缝中。为防止热裂纹,在选择焊接材料时,应尽量选用含碳量低,含S、P杂质少的填充金属【一般控制w(C)在0.15%以下,不超过0.25%,w(S)和w(P)均不超过0.03%-0.035%】,焊接时必须填满弧坑和保证良好的焊缝成形。
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碳化铬耐磨板中磷量一般要求0.035%,但由于磷可钢板的强度,所以在某些高强度耐磨板中含磷量可达0.25%-0.30%。由于磷可钢板的易切削性,因而,有的耐磨板中也加入少量磷。研究和实践表明:在和尿素腐蚀条件下,磷对耐磨板的耐蚀性非常有害;结果表明[P]10010-6(0.01%)的耐磨板,由于钢板中磷沿晶界的偏析,即使在固溶态亦可产生晶间腐蚀。 经微区分析,含磷为0.024%的尿素用00Cr17Ni14Mo2耐磨板其晶界磷量高达0.93%,而产生固熔态晶间腐蚀后,晶界的磷浓度比晶内高达三个数量级。目前,对尿素级耐磨板国内用户已提出[P]0.010%的要求,但对实物,还要求低于0.010%。 耐磨衬板的物理性能对于耐磨衬板的焊接性影响较大的物理性能有线系数(a)、热导率()、电阻率()等。一般而言,合金元素越多,导热性越差,线系数和电阻率越大。由于奥氏体耐磨衬板的热导率低而热系数大,焊接变形就会比较严重,因此在焊接过程中需要适当加以控制,一般采用较低的焊接热输入量。 耐磨衬板的物理性能对其焊接时的熔合比影响也很大。热导率小的材料,在同样的焊接条件下比热导率大的材料的熔合比要大。耐磨衬板的力学性能马氏体耐磨衬板在退火状态下,硬度,所以一般在淬火+回火状态下使用,这时的马氏体耐磨衬板具有高的强度和好的耐蚀性。
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