現(xiàn)代表面工程技術(shù)(第二部分-堆焊)-在線瀏覽
2025-04-15 01:03本頁面
【正文】 條用直流反接；鈦鈣型焊條用交流電源或直流正接。一般 A450焊絲預(yù)熱溫度200℃ ， A600焊絲預(yù)熱溫度 250℃ 。焊后冷卻速度不宜過快，必要時(shí)進(jìn)行 350℃ 焊后熱處理。堆焊工藝參數(shù)為：I=300A500A， U=26V～ 30V，工件焊前預(yù)熱200℃ ～ 250℃ 。藥芯焊絲和焊劑焊前應(yīng)在 150℃ ～ 200℃ 烘 1h。藥芯焊絲埋弧堆焊工藝參數(shù)為：焊絲直徑 ，I=350A450A， V=29V30V。 ? (1)高速鋼及熱作工具鋼、冷作工具鋼堆焊材料的性能、用途和堆焊工藝。其淬火回火組織為馬氏體加碳化物。這類鋼主要用于金屬切削刀具、木工刀具、熱剪刀具、沖頭、沖裁陰模等的堆焊。具有較高的高溫硬度、較高的強(qiáng)度和抗沖擊韌性、較高的抗冷熱疲勞性以及高的高溫抗氧化性和耐磨性。熱軋輥鋼堆焊材料主要用于大型板坯連鑄機(jī)導(dǎo)輥、軋機(jī)卷取機(jī)助卷輥、夾送輥、熱軋開坯輥、型材軋輥的堆焊。其堆焊材料主要用于冷沖模、冷剪刀等的堆焊，沖裁及修邊模堆焊制造及修復(fù)，冷沖模堆焊制造及修復(fù)。焊前需根據(jù)工件大小和母材成分在 200℃ ～ 600℃范圍內(nèi)預(yù)熱。補(bǔ)焊后空冷，再刃磨加工到所需尺寸。補(bǔ)焊大件時(shí)，焊前工件應(yīng)退火。再如，在局部堆焊修復(fù)模具時(shí)，應(yīng)視模具鋼不同預(yù)熱300℃ ～ 500℃ ，堆焊后進(jìn)行回火。 ? 在軋輥修復(fù)和雙金屬軋輥制造中用的最多的堆焊工藝是絲極埋弧堆焊。軋輥堆焊時(shí)預(yù)熱溫度視母材情況在 200℃ ～ 400℃ 范圍內(nèi)選擇，預(yù)熱的保溫時(shí)間依軋輥直徑而定。在堆焊含碳量較高的母材時(shí)，最好先堆焊硬度為 30HRC左右的珠光體堆焊材料一至二層，然后再堆焊耐磨層。 ? (2)高錳鋼及鉻錳鋼堆焊材料的成分、性能、用途和堆焊工藝。這種鋼受強(qiáng)烈沖擊后能轉(zhuǎn)變成馬氏體，硬度可提高到 450HB ～ 500HB,鉻錳鋼堆焊材料與高錳鋼堆焊材料具有相同的金相組織和相近的冷作硬化作用，在低應(yīng)力磨料磨損條件下耐磨性差，但在重沖擊時(shí)由于表面冷作硬化，耐磨性大大提高。 ? ? ? 高錳鋼堆焊金屬只有在單相奧氏體狀態(tài)時(shí)才有良好的塑性和韌性，其組織取決于碳和錳的含量和冷卻速度。此外，高錳鋼堆焊金屬容易發(fā)生晶粒過熱長大現(xiàn)象以及堆焊層因熱導(dǎo)率小和熱脹系數(shù)大而產(chǎn)生裂紋。 ? 高錳鋼及鉻錳鋼堆焊材料主要用于該類鋼鑄件缺陷的補(bǔ)焊和磨損件的修復(fù)。堆焊層裂紋傾向大，堆焊時(shí)應(yīng)采取以下措施： ? l)焊前不預(yù)熱，采用小電流、斷續(xù)焊、焊后快冷，使碳化物來不及析出； ? 2)采用短道焊、分散焊、焊后捶擊等方法，減少焊接應(yīng)力； ? 3)在保證奧氏體穩(wěn)定性的前提下，降低堆焊材料的含碳量； ? 4)在堆焊材料中加入 Mo、 Ni，提高堆焊金屬的塑性和韌性； ? 5)在已磨損表面上堆焊時(shí)，先磨去表面冷作硬化部分再焊，或用鉻錳奧氏體焊條 (D277)、鉻鎳奧氏體焊條 (A107)堆焊作過渡層，對防止裂紋有利。這類鋼的共同特點(diǎn)是具有優(yōu)良的耐腐蝕性和一定的高溫抗氧化性。錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5％～ 8％的鉻鎳錳奧氏體鋼堆焊材料和鐵素體含量相當(dāng)高的Cr29Ni9型堆焊材料還具有高韌性、較高的冷作硬化性、耐氣蝕性和耐磨性。 ? 鉻鎳奧氏體不銹鋼在核容器、化工容器、管道制造中獲得廣泛應(yīng)用。 ? 高鉻馬氏體不銹鋼堆焊材料耐熱性好，熱強(qiáng)度高，耐腐蝕性也較好，主要用于中溫 (300℃ ～ 600℃ )耐粘著磨損面的堆焊，如中溫中壓閥門密封面的堆焊，含碳和鉬的 Crl3型 堆焊材料具有較高的耐磨性和一定的抗沖擊能力，用于連鑄機(jī)的導(dǎo)輥、拉矯輥的堆焊。除了小件堆焊前不預(yù)熱外，一般應(yīng)預(yù)熱150℃ ～ 300℃ 。 ? 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 1％的高鉻鋼堆焊材料 (如 Crl2)屬于萊氏體鋼，組織為萊氏體及殘余奧氏體。 ? 高鉻不銹鋼焊條電弧堆焊焊條、低氫型焊條焊前需350℃ 烘干 1h；鈦鈣型焊條 150℃ 烘干 lh。帶極埋弧堆焊時(shí)，焊劑焊前需 300℃ 烘干 1h。首先用高鉻鋼的 2313型或 2621型不銹鋼焊接材料在低碳鋼或低合金鋼母材上堆焊一層過渡層。在多數(shù)情況下堆焊前不預(yù)熱，嚴(yán)格控制堆焊層間溫度。堆焊時(shí)應(yīng)采用小線能量，堆焊電流盡可能小。其工藝參數(shù)根據(jù)堆焊產(chǎn)品和技術(shù)要求通過試驗(yàn)確定。 ? (4)合金鑄鐵堆焊材料的成分、性能、用途和堆焊工藝。 ? 馬氏體合金鑄鐵堆焊材料以 CCrMo、 CCrW、CCrNi和 CW為主要的合金系統(tǒng)。這類合金屬于亞共晶合金鑄鐵，由馬氏體 +殘余奧氏體 +含有合金碳化物的萊氏體所組成。主要用于有輕度沖擊的磨料磨損條件下工作的零件的堆焊，也用于保形接觸的粘著磨損零件的堆焊，如成型軋輥、切割刀具、刮板機(jī)等的堆焊。其堆焊層硬度為 45HRC～ 55HRC，具有良好的耐低應(yīng)力磨料磨損性能，耐腐蝕性和抗氧化性較好，能承受中等沖擊，對開裂和剝離的敏感性比馬氏體合金鑄鐵和高鉻合金鑄鐵堆焊層小，抗裂性能稍優(yōu)于馬氏體合金鑄鐵，適用于中度沖擊及低應(yīng)力磨料磨損和腐蝕條件下工作的零件的堆焊。這類合金又可根據(jù)W、 Mo、 Ni、 Si和 B等元素含量的多少分為奧氏體型、馬氏體型和多元合金強(qiáng)化型三類，它們的共同特點(diǎn)是含有大量初生的高硬度針狀 Cr7C3，大大提高耐低應(yīng)力磨料磨損能力。但除了高鉻奧氏體合金鑄鐵耐中度沖擊外，其他的只能耐輕度沖擊。焊接方法有焊條電弧堆焊和氧 乙炔焰堆焊，但應(yīng)注意碳的燒損和使用還原焰產(chǎn)生的增碳現(xiàn)象。為避免裂紋可用 Crl9NiSMn7型焊條堆焊過渡層，或工件預(yù)熱 400℃ ，焊后緩慢冷。工件焊前預(yù)熱，焊后緩冷，以防止堆焊層開裂。 ? NiCrBSi型堆焊材料具有較低的熔點(diǎn) (1040℃ )，較好的潤濕性和流動(dòng)性，主要用于粉未等離子堆焊和氧 乙炔噴涂。但耐高應(yīng)力磨料磨損性能和耐沖擊性能不好，常溫硬度52HRC， 540℃ 時(shí) 48HRC。堆焊層組織是奧氏體 +金屬間化合物，堆焊層強(qiáng)度高，韌性好，耐沖擊，耐熱，可用作高溫耐磨零件堆焊。但價(jià)格遠(yuǎn)高于鐵基，故應(yīng)用相當(dāng)有限。另外，鎳基堆焊材料比鈷基價(jià)廉，所以在許多場合可代替鈷基。如 NDG
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