耐磨钢板、强度高、抗冲击、外观优美,具有高性能、率、高性价比等特性,应用前景广阔。耐磨钢板采用板梁组合整体承载全焊结构,由于使用的板材更薄,为了不降低板材强度和减小变形,尽量采用点焊连接形成空腔,这是耐磨钢板的结构特征和技术关键。
1、提高电弧燃烧的稳定性。无药皮的耐磨钢板不容易引燃电弧。即使引燃了也不能稳定地燃烧。在耐磨钢板药皮中,一般含有钾、钠、钙等电离电位低的物质,这可以提高电弧的稳定性,保证焊接过程持续进行。
2、保护焊接熔池。焊接过程中,空气中的氧、氮及水蒸气浸入焊缝,会给焊缝带来不利的影响。不仅形成气孔,而且还会降低焊缝的机械性能,甚至导致裂纹。而耐磨钢板药皮熔化后,产生的大量气体笼罩着电弧和熔池,会减少熔化的金属和空气的相互作用。焊缝冷却时,熔化后的药皮形成一层熔渣,覆盖在焊缝表面,保护焊缝金属并使之缓慢冷却、减少产生气孔的可能性。
3、为焊缝补充合金元素。由于电弧的高温作用,焊缝金属的合金元素会被蒸发烧损,使焊缝的机械性能降低。因此,必须通过药皮向焊缝加入适当的合金元素,以弥补合金元素的烧损,保证或提高焊缝的机械性能。对有些合金钢的焊接,也需要通过药皮向焊缝渗入合金,使焊缝金属能与母材金属成分相接近,机械性能赶上甚至超过基本金属。
在焊接过程中,有效的防止构件在焊接过程中产生的应力与变形是保证耐磨钢板焊接质量的关键。在焊接过程中将各部件按图纸位置点焊后,确保与图纸尺寸一致,采用对称多层多道焊的焊接方式,保证适当的焊接工艺参数,从而可有效的防止了耐磨钢板焊接变形。
为了能防止耐磨钢板在预热时发生变形,首先应选择质料好的钢板,对碳化物偏析严肃的钢板应进行合理铸造并进行调质热处理,对较大和无法铸造复合耐磨板可进行固溶双细化热处理。同时合理选择加热温度,控制加热速度,关于耐磨复合板可采用缓慢加热、预热和其他均衡加热的方法来减少钢板热处理变形。
其次,正确的热处理工艺操作和合理的回火热处理工艺也是减少耐磨复合板变形的有用方法。变形缘由往往是多样的,可是我们只需掌握其变形规矩,分析其发作的缘由,选用异常的方法进行避免复合耐磨板的变形是可以减少的,也是可以控制的。
耐磨复合板要进行预先热处理,机械加工过程中发作的剩下应力。在条件容许的情况下,尽量选用真空加热淬火和淬火后的深冷处理。在保证钢板硬度的前提下,尽量选用预冷、分级冷却淬火或温淬火工艺。
另外,耐磨复合板规划描绘要合理,厚薄不要太悬殊,形状要对称,关于变形较大钢板要掌握变形规矩,预留加工余量,关于大型可选用组合规划。对一些耐磨复合板可选用预先热处理、时效热处理、调质氮化热处理来控制复合耐磨板的精度。在修补钢板砂眼、气孔、磨损等缺陷时,选用冷焊机等热影响小的修复设备以避免修补过程中变形的发作。
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对于耐磨板来说,生产加工中温度的变化将直接影响整个板材性能,所以一直以来都在研究耐磨钢板等温处理的效果,结果发现不同加热温度下,耐磨板的连续冷却转变曲线、微观组织、物相及相似结构相也都随之发生了变化。
耐磨板等温处理的研究手段包括了很多优异的技术,如光学显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪及电子背散射衍射技术等。随着退火温度的升高,耐磨板中铁素体的相比例会逐渐降低,升高的是贝氏体,而其中残余的奥氏体则会以椭圆状和细条状分布在铁素体晶界及晶内。
当加热温度由完全奥氏体化温度降低到两相区内较高温度时,耐磨板连续冷却转变曲线中铁素体转变区左移。这时只要通过790℃加热保温,可以得到含有铁素体、贝氏体和残留奥氏体的多相组织。
当保温温度进一步提高之后,工艺时间会直接影响到耐磨板中铁素体晶粒尺寸、铁素体量以及铁素体基体上的位错密度和沉淀析出量;随着贝氏体区保温时间的延长,耐磨钢板中残余奥氏体体积分数先增大后减少,残余奥氏体中碳含量增多。
当加热温度处在两相区范围内时,随着加热温度的降低,铁素体转变被推迟,奥氏体的含碳量也会有所不同。在相同的拉伸变形阶段,奥氏体转化率的增加速率不同,使得耐磨板连续冷却转变曲线右移。
另外,如果等温时间相同的话,等温温度越高,残余奥氏体中的碳含量越大,耐磨钢板中的铁素体、贝氏体晶界或者相界面1μm以上大颗粒奥氏体发生相变,相应的其性能也会有变化。