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但焊接熔池结晶与一般的钢板结晶相比有如下特点。熔池体积小,冷却速度快焊接熔池的尺寸形状取决于焊接方法、耐磨衬板热物理性质和工艺参数,典型的熔池形状是一个半椭球状。一般焊接电流增大时,熔池的深度随之增大,而熔宽相当减小;焊接电弧电压增大时,熔深减小而熔宽相对增大。 焊接速度增大时,整个熔池体积减小,并呈细长状。焊接热输入增大时,熔池长度也随之增大。除了电渣焊外,一般焊接方法的熔池质量不超过100g,体积是很小的;而且熔池周围又被冷金属包围,因此熔池的冷却速度快,平均冷却速度约为4-100℃/s。 熔池温度分布不均匀,液态金属处于过热状态熔池前部和中心处于过热状态,发生耐磨衬板的熔化;熔池后部温度较低,熔池底部接近耐磨衬板的熔点。熔池的平均温度一般超过钢板的熔点200-500℃。焊接热输入越大,熔池的平均温度越高,熔池的过热度越大。 熔池处于不断运动状态,熔池存在时间短焊接熔池中的液态金属始终处于运动状态。由于熔池随热源作同步运动,熔池前部熔化的同时,熔池后部也在凝固。即熔池各部位或整个熔池停留于液态的时间极短,熔池凝固速度是相当快的。
不同的冷却速度对热影响区的硬度没有显著的影响,具有良好的的焊接性,该类钢板经淬火和一次回火或二次回处理后,由于韧化相逆变奥氏体均匀弥散分布于回火马氏体基体,因此,具有较高的强度和良好的塑韧性,出强韧性的良好匹配。 对于低碳以及超级马氏体耐磨衬板,由于其w(C)已降低到0.05%、0.03%、0.02%的水平,因此从高温奥氏体状态冷却到室温时,虽然也全部转变为低碳马氏体,但没有明显的淬氢倾向。与此同时,其抗腐蚀能力明显优于Cr13型马氏体钢板。 不平衡交流波形,该波形在焊接复合耐磨板时可以提供足够的清理作用,但是在耐磨板上可能会产生较多的热量,采用不平衡交流波形进行焊接的效果比直流正接和直流反接好。不平衡脉冲波形。与不平衡交流波形相似,脉冲波形在焊接复合耐磨板时也能提供清理作用,同时焊接电流的快速升降还可以保持电弧。 带有上坡和下坡的脉冲电流波形。该波形可以提供焊接开始时的上坡电流、的焊接电流和焊接停止时的下坡电流。下坡电流波形要求后的焊接熔池被填满,不存在弧坑。应注意的是,上坡电流和下坡电流的划分与陡峭特性的焊接电源有关,与焊接开始和停止时的电流形状有关。
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尽量降低稀释率是制定堆焊工艺的重要出发点:稀释率是表示堆焊焊缝中,含有母材金属的百分率,例如稀释率10%,表示堆焊合金中含有母材金属10%,含有堆焊合金90%。堆焊层一般含有较多的合金元素,而零件的基体往往采用普通碳钢或低合金钢。 为了具有理想使用性能的表面堆焊层成分,必须尽量母材在堆焊金属中的熔入量,即降低稀释率。耐磨衬板的堆焊生产率:堆焊零部件往往数量很大,堆焊层合金所需要的堆敷金属量大,应选用和研制生产率较高的堆焊方法和堆焊工艺。 堆焊合金与基体金属之间的匹配:堆焊层与母材成分往往相差较为悬殊。为防止堆焊时或焊后热处理以及零件使用过程中,堆焊接头产生过大的热应力和组织应力,往往要求堆焊合金和基体金属有相近的线系数和相变温度等热物理性能。 在焊接复合耐磨板时,由于电压下降钢板会得不到充分的焊接电流,或者焊接复合耐磨板时电流时高时低,给焊接工作造成困难,钢板焊接时电压下降的原因和防止方法主要有:焊接变压器的功率。长期使用的焊机功率会降低,施焊时容易产生电压下降或电压变动,其功率介意在一次侧绕组并列适量的电容器或者更换新的变压器。