依据耐磨钢板的加热方式和熔炼方法的不同,耐磨钢板也有自己的熔化焊接方法。下面将熔化焊接的几种方法说说:
气焊
气体混合物嫩烧形成高沮火焰。用火焰来熔化焊件接头及焊条。常用的气体是氧与乙炔的混合物,调整级与乙炔的比值,可以获得氧化性、中性及还原性的火焰。这种方法所用的设备较为简单,而加热区宽,但焊后焊件的变形较大。并且操作费用较高,因而已逐渐被电弧焊代替。
铸焊
这是较早的焊接方法,采用铝热剂或镁热剂氧化时放出的热量来熔化金属:它的特点是设备及操作简单,但对耐磨钢板来说,焊接质量不高。只用于修补工件。
电弧焊
这是应用广泛的焊接方法,由于电弧的温度高于火焰的温度。加热更为集中,适用于各种形状及尺寸的焊件,并且焊件体积愈大。厚度愈厚,电弧焊的优点愈为突出。这种焊接方法可以细分为许多类型,按电弧的作用、电极的类型、电流的种类、熔池的保护方法等可以有几十种之多。按照电弧作用于金属的方法。可以分为直接的、间接的及综合的三种焊接方法。应用广泛的电弧焊接方法只有三类:电渣焊、真空电子束焊接、激光束焊。
电渣焊
这是前苏联发展的电焊方法,在工业上已得到广泛应用。它是利用电流通过熔渣所产生的电阻热来熔化金属的。这种热源加热的范围比电弧大,每一根焊丝可以单独成一个回路,增加焊丝数目,可以一次焊接很厚的焊件。焊条金属滴通过熔渣滴下,加速金属与熔渣反应,有提纯作用。
真空电子束焊接
这是用来焊接技术方面的高熔点及活泼金属的小零件的。这种方法的特点是将焊件放在高真空容器内,容器内装有电子枪。利用高速电子束打在焊件上将焊件熔化而进行焊接。这种方法可以获得高质量的焊件。
激光束焊
该焊接方法的能束为相干单色光。对其进行光学聚焦能够产生与电子束焊相近的能f密度,因此它可以在金属工件上燕发出一个空润。并且以锁孔的模式焊接。激光器有固体激光器和激光器。激光器的功率一般小于5 kW。激光焊接应用于汽车工业上批量生产的部件,替代了电子束焊。
经实验证明,沉淀强化的耐磨板在力学性能方面的显著特点是屈服强度有大幅度提高。例如,经过沉淀强化处理的耐磨板的屈服强度达到480-8l0MPa,屈强比为0.55-0.56;采用钥、钒、铁复合合金化的耐磨板,弥散强化后的屈强比为0.60-0.65。
同时,沉淀强化耐磨板的硬度和冲击韧度也都有所提高。例如,耐磨板沉淀强化后的硬度为230-300 HBw,冲击韧度为140-180,更重要的是上述指标的提高并不带来塑性的显著下降。
耐磨钢板在1100℃水淬后,先在中温区不同温度保温,后在970℃水淬后的性能。随着中温区保温温度的提高和保温时间的延长,钢中碳化物数量增加,沉淀强化效果增强,导致硬度有所提高。
NM360耐磨板的热导率只有碳钢的1/2,即使在900-1000℃高温阶段的热导率也低于碳钢在相同温度的热导率。因此,NM360耐磨板的加热速率,特别是在低温阶段应低于碳钢,以避免铸件内部温度梯度过于陡峭而产生裂纹。
壁厚为40-80mm的铸件在700℃以下的加热速率不应超过100℃/h;壁厚为80-120mm的铸件不应超过75℃/h;壁厚超过120mm的铸件应小于50℃/h。在700℃以上,壁厚小于100mm的铸件可以随炉升温;而壁厚大于100mm的铸件,升温速率不超过100℃/h。
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预热有利于减低双金属耐磨钢板热影响区的硬度,防止产生冷裂纹,这是焊接双金属耐磨复合板的主要工艺措施;预热还能改善接头塑性,减小焊后残余应力。通常,35和45钢的预热温度为150~250℃,含碳量再高或者因厚度和刚度很大,裂纹倾向大时,可将预热温度提高至250~400℃。若焊件太大,整体预热有困难时,可进行局部预热,局部预热的加热范围为焊口两侧各150~200mm。
焊接双金属耐磨复合板焊条条件许可时优先选用碱性焊条;坡口形式将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷,铲挖出的坡口外形应圆滑,其目的是减少双金属耐磨复合板母材熔入焊缝金属中的比例,以降低焊缝中的含碳量,防止裂纹产生。
双金属耐磨复合板焊接工艺参数由于母材熔化到一层焊缝金属中的比例高达30%左右,所以一层焊缝焊接时,应尽量采用小电流、慢焊接速度,以减小双金属耐磨复合板母材的熔深。
双金属耐磨复合板焊后尽量要对焊件立即进行应力热处理,特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下工作的焊件更应如此。应力的回火温度为600~650℃。若焊后不能进行应力热处理,应立即进行后热处理。