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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。
其他合金元素的影响W和Mo的作用相似,它既可溶入固溶体形成固溶强化,又可生成碳化物产生弥散强化,W和M0的复合作用对热强性更有效。Ti是强碳化物形成元素。Ti在耐磨衬板中,通过形成极细小而又弥散分布的碳化物和金属间化合物,来达到热强性的目的。 碳化铬耐磨板中的硫和磷,除在易切削耐磨板中作为合金元素外,一般是作为有害杂质对待的。标准中一般规定,[S]0.030%,[P]0.035%。硫硫在碳化铬耐磨板中的溶解度很低,室温下0.01%,过量的硫将大量形成硫化物非金属夹杂。 硫可与耐磨板中的铁、镍等形成低熔点(<1000℃)的共晶并沿晶界分布。在碳化铬耐磨板的热加工过程中,由于硫化物共晶已呈熔融状态,常常导致钢板的热塑性下降并引起沿晶界的开裂。轻则表面缺陷增加,磨削量加大,成才率降低,重则造成大量废品。 硫可增加钢板的易切削性,但硫的加入将显著降低钢板的耐点蚀性。在具有特殊要求的级和尿素级碳化铬耐磨板中,对钢板中硫含量规定应0.010%或0.015%,实际控制都希望在0.005%。磷磷在耐磨板中有相当的溶解度。
主要用于铜合金铸件。冷水槽冷却浇注时,将复合耐磨板放置在水槽中,冷却水为流动水,冷却效果好,铸件质量高。主要用于铜合金铸件。设置冷却块冷却,对要求局部激冷的复合耐磨板,在需要激冷的部位设置冷却块或者带散热片的激冷块,可加快该处冷却速度,避免产生缩松。 正确的选择制造双金属耐磨板各部分的材料,是耐磨板寿命及降造成本的主要。制造双金属耐磨板的材料一般应具有下列条件:材料需要具有足够的高温强度,即在高温下不易被软化、变形。材料需要具有一定的热性,包括高温下组织的抗生长性、抗氧化性、耐蚀性及高温下不与铸造合金熔接等性能。 材料需要具有一定的抗疲劳强度,即在交变温度作用下内应力要小,不易产生翘曲、变形以及裂纹等缺陷。材料需要具有足够的强度和韧性,能可靠地承受各种机械力的作用。铸造性能及机械加工性能要好。材料的来源广泛,且价格便宜。 耐磨衬板是将室温下的衬板在凸模和凹模之间被拉深成形,形成近似于凸模形状的杯形板材。对耐磨衬板具的主要性能要求是具有高的强度和耐磨性,在工作中不发生粘附和划伤。工作条件:凹模承受强烈的摩擦和径向应力,凸模除受摩擦外,还承受压缩应力。
钢板的预热温度为150~280℃。耐磨衬板堆焊后,要求表面平整,焊缝表面凹凸在焊缝任意25mm长度范围内,焊缝表面高低差5mm,并且应无缺陷。钢板焊后保温缓冷至室温,不能将钢板置于风口上冷却。钢板焊后缓冷到45℃以下,装入加热炉中进行回火处理,具体工艺是:升温至500℃,升温、降温速度45℃/h,保温5h后随炉冷却至150℃时出炉,缓冷到室温后检查硬度。 熔池温度,直接影响到耐磨衬板的焊接质量,熔池温度高、熔池较大、铁水流动性好,易于熔合,但过高时,铁水易下淌,单面焊双面成形的背面易烧穿,形成焊瘤,成形也难控制,且接头塑性下降,弯曲易开裂。熔池温度低时,熔池较小,铁水较暗,流动性差,易产生未焊透,未熔合,夹渣等缺陷。 一般焊接双金属耐磨板的方法有四种,分别是气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法,大型结构也可采用自动焊。气焊焊接:常用的是对接接头,搭接接头和丁字接头尽量少采用。气焊可采用两种钢板,一种是含有脱氧元素的钢板,如钢板27272;另一种是耐磨板和母材的切钢板,采用气剂371作助熔剂。 气焊时应采用中性焰。手工碳弧焊:将工件水道端部加工坡口,把圆孔的周边用铣订加工成单边V型坡口角度45左右,坡口深5至0mm。7个圆堵头的材质要求与工件相同,厚度5毫米,坡口若悬河形状尺寸与双金属耐磨板相同,要求圆堵的机加工精度与水道紧密配合。