高铬合金堆焊耐磨钢板工艺攻关

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钴基合金耐磨层堆焊工艺攻关

钴基合金耐磨层堆焊工艺攻关

钴基合金耐磨层堆焊工艺攻关随着企业的发展,产品质量不断提升.公司生产的金属硬密封阀门的密封层要求有较高硬度值,同时应具备良好的抗擦伤、耐腐蚀、耐冲击性能。

为了满足产品要求,公司对密封层合金及堆焊工艺进行了优化。

(一)焊接材料STELLITE6合金属于Co—Cr-W-C硬质合金系列,该合金系列基体为面心立方结构的Co—Cr合金固溶体,由于有相当数量的富铬碳化物(M2C3型)析出,故有良好的金属-金属耐摩擦及耐磨料磨损性能。

合金硬度随W、C含量的增加而升高。

该类合金的强度和硬度可保持到800℃以上,具有良好的耐高温、抗氧化、耐腐蚀及气蚀性能。

该合金系列中,STELLITE6是使用最广泛的一种,C、W含量适中,韧性较好,符合AWS/SFA 5.13 ECOCR-A标准。

表1 STELLITE6合金化学成分(质量分数)(%)熔敷金属硬度常温下为38~44HRC。

主要用于高温、耐磨及耐腐蚀的工况条件下,并且要求保持良好性能的场合。

例如发动机气门、高温高压阀门、涡轮机叶片等。

所以STELLITE6是一种理想的堆焊材料。

(二)焊接方法尽量降低稀释率是安排堆焊工艺的重要出发点。

为了获得预想的表面堆焊成分,必须尽量减少母材向焊缝的熔入量,即降低稀释率。

表2 公司常用堆焊方法的主要特点比较表2中几种焊接方法后,钨极氩弧焊是最合适的堆焊方法,稀释率较低,熔敷率较高.虽然熔化极气体保护焊熔敷率最高,可以提升工作效率,但是STELLITE6类型的焊丝价格较贵,且途径主要依靠进口,增加了成本。

(三)预热堆焊工艺钴基合金焊丝,堆焊后硬度达到38~44HRC ,韧性很差,由于母材和堆焊层膨胀系数不一样,在焊后、热处理及使用过程用,堆焊层产生过大的热应力和组织应力,从而使堆焊层开裂甚至剥离。

所以焊接前必须预热,根据工件的大小和母材种类,一般预热温度在300~600℃之间。

但是在实际操作之中,工人工作环境恶劣,难以用一个较好心态完成堆焊工作,导致质量不能保证,机械加工后表面PT 检查仍有较多数量的不合格缺陷。

堆焊耐磨钢板工艺流程

堆焊耐磨钢板工艺流程

堆焊耐磨钢板工艺流程耐磨钢板是一种具有高硬度、高耐磨性能的材料,被广泛应用于矿山、冶金、电力等行业。

堆焊是一种常用的耐磨钢板加工方法,通过在普通钢板上焊接一层耐磨合金材料,以提高钢板的耐磨性能。

下面将介绍堆焊耐磨钢板的工艺流程。

一、准备工作1. 准备耐磨合金材料:选择适合的耐磨合金材料,常见的有铬碳合金钢、高锰合金钢等。

2. 准备基材:选择适合的普通钢板作为基材,常见的有Q235、Q345等。

3. 清理基材表面:用砂轮或刷子清理基材表面的油污、锈蚀等杂质,确保基材表面清洁。

二、焊接前处理1. 确定焊接位置:根据实际使用需求,确定需要堆焊的位置。

2. 清理焊接位置:用砂轮或刷子清理焊接位置的油污、锈蚀等杂质,确保焊接位置清洁。

三、选择堆焊方法1. 手工堆焊:适用于小面积、复杂形状的焊接。

2. 自动堆焊:适用于大面积、简单形状的焊接,可以提高工作效率。

四、堆焊操作1. 预热:根据耐磨合金材料的要求,对基材进行预热,以提高焊接质量。

2. 焊接:将耐磨合金材料均匀地堆积在焊接位置上,可采用手工焊接或自动焊接的方法。

3. 控制焊接温度:通过控制焊接电流和电压,控制焊接温度,避免过高温度对耐磨合金材料的影响。

4. 控制焊接速度:通过控制焊接速度,保证焊接质量和堆焊层的厚度。

5. 焊后处理:焊接完成后,进行热处理或冷却处理,以提高耐磨钢板的性能。

五、质量检验1. 外观检查:对焊接后的耐磨钢板进行外观检查,检查是否存在焊缺、气孔、裂纹等缺陷。

2. 硬度测试:采用硬度计对耐磨钢板进行硬度测试,确保达到设计要求。

3. 耐磨性能测试:通过摩擦磨损试验等方法对耐磨钢板进行耐磨性能测试,评估其耐磨性能。

六、后续处理1. 切割加工:根据实际需要,对耐磨钢板进行切割加工,制作成所需的形状和尺寸。

2. 安装固定:将切割好的耐磨钢板安装固定在设备或构件上,确保其正常运行。

通过以上工艺流程,堆焊耐磨钢板可以在普通钢板上形成一层耐磨合金材料,提高钢板的耐磨性能,延长使用寿命。

高铬合金耐磨铸铁的工艺流程

高铬合金耐磨铸铁的工艺流程

1 高铬铸铁的成分及熔炼
行浇注。
高铬铸铁 的成分 。 高铬铸铁 中含有较多的碳 和铬 , 他 们的作用 主要是确保铸铁 中碳化物的形态和数量 。随着 在高铬铸铁 的铸造过程 中, 当注意以下几个要点。 应 含 c量的提高 ,碳化物会逐渐增多 。 r C/ C比值增加后 , 共 第一 , 由于高铬铸 铁的铸造性能 比较差 , 具有热 导率低 、 晶碳化物 的形貌会经历 由连续网状到片状再到杆状连续 收缩量大以及塑性差等特点 ,而且有 比较 大的热裂 以及 程度减小 的一个过程 。 研究表明 , 在共 晶碳化物保持不变 冷裂倾 向,因此在铸造工艺方面需要把铸铁 和铸钢 的特 的情况下并且 C C为 6 71 , d . 6~ .时 高铬铸铁有着最好的 点进行结合来考虑 问题 ,另外还需要注意铸件 的补缩问 抗裂纹扩展能力 。 在实际生产 中 , 了提高高铬铸铁 的工 题 , 为 处理 的原则 与铸 钢件类似 。 需要注意 的是 , 因为合金 艺 水 平 以 及力 学 性 能 , 了通 过 调 整 铬 、 的 含 量外 , 除 碳 还 中的铬容 易在铁液表面结膜 ,造成铁液从表 面上看起来 需 要 一 些 辅 助 的合 金 元 素 , 如 钼 、 、 、 等 等 。 外 流 动 性 较 差 , 事 实 上铁 液 的 流 动 性 是 比较 好 的 。 二 , 例 镍 钒 铜 另 但 第 在有些 时候也会用到硅和锰等作为辅助合金元素。辅助 高铬铸铁 的造型应当使 用水玻璃硅砂等强度 比较高而且 元素对于产生抗磨组织 、提高高铬铸铁的耐磨性起着不 具有 良好透气性 的砂型 ,造型上可以使用耐火度较高的 可或缺 的作用。这些合金元 素有些是 以碳 化物 的形式成 铝粉或者镁粉等涂料 。 除此之外 , 了保证表面质量 , 为 可

高铬铸铁堆焊复合耐磨板工艺研究

高铬铸铁堆焊复合耐磨板工艺研究

升压压力下校核底部不被抬起, 以及避免对罐壁板、 包边角 钢产生应力影响,确认安全后方可实施恢复工作, 防止产生 二次事故。 5 修复校核计算〔1〕 5.1 升压的压力确定 导致罐顶吸瘪, 其罐顶承受的外压已超过了罐顶的设计 外压而光面球壳罐顶设计外压 Po。
⎛ te − C ⎞ ⎜ ⎟ •E R ⎠ P0 = ⎝ 10
图 2 1#和 3#焊丝硬度值比较的折线图
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1 2 3 28V硬度值 4 5 30V硬度值 6 32V硬度值 7 8
图 3 2#和 4#焊丝硬度值比较的折线图
图 4 电弧电压为 28V、30V、32V 时焊缝硬度值折线图
图 5 堆焊电流对堆焊焊缝尺寸的影响 1 号试样和 2 号试样的碳含量相同, 但是 1 号试样中铬 含量却低于 2 号。从图 1 可以看出,1 号试样的硬度值明显 高于 2 号。随着含铬量的增加, 焊缝硬度增加,这是由于高 铬铸铁中的含铬量的增加, 引起共晶碳化物增加;同时提高 了奥氏体基体的淬透性。但随铬含量的进一步增加,形成更 多的共晶碳化物, 使基体内的碳含量降低,又引起高铬铸铁 的硬度下降。 所以, 高铬铸铁的硬度随着含铬量的增加先增 加而后降低。一般情况下,w (Cr)=20%时硬度达到最大值, w (Cr)>20%时,硬度值就会呈下降的趋势。 1 号试样和 3 号试样的铬含量相同, 2 号试样和 4 号试
通过试验实现埋弧自动堆焊过程, 采用逼近法分析了焊接工艺参数电压、电流和焊接速度对成形性的 影响规律。通过四种不同成分的焊丝堆焊结果比较,分析了不同药芯焊丝成分对焊缝硬度的影响。探 索了高铬铸铁堆焊复合耐磨板成形工艺技术及防止焊接变形的方法,总结出当重合度与单道焊缝的宽 度比为 0.4 左右时,耐磨寸板的表面最为平整、成形性最好。采用优化了工艺参数,制作了耐磨寸板, 并对耐磨寸板进行了硬度测试、耐磨性试验和显微组织分析。 关键词:高铬铸铁;堆焊;工艺eering & Equipment

高铬合金堆焊耐磨钢板工艺攻关

高铬合金堆焊耐磨钢板工艺攻关

高铬合金堆焊耐磨钢板工艺攻关广西柳州市锐钢捷公司刘凤伟余波全达盛摘要:磨损是产品失效的三种主要形式之一,即断裂、腐蚀、磨损。

据不完全统计,能源的1/3到1/2消耗于摩擦与磨损。

通过对复合耐磨钢板的生产机制,失效机理、焊后处理的工艺探讨以及生产运用特点探讨。

初步试验了耐磨钢板可以较大范围地应用于柳钢内部耐磨备件的生产,降低因大量堆焊耐磨件引起的金属材料消耗增加、环境污染严重等所造成的经济损失。

关键词:耐磨板;抗冲击;冷弯成型;耐磨性;方便加工;前言:国外工业发达国家自60年代开始耐磨复合钢板的开发与推广,作为一种重要的抗磨结构材料广泛应用于建材、冶金、燃煤发电等工业领域。

在我国,耐磨复合钢板的研制自1985年,90年代起,在国内推广应用。

最近几年随着水泥、冶金、电力等工业的发展,耐磨复合钢板制造企业发展很快。

冶金行业是耐磨复合板的消耗大户,耐磨钢板作为高性价比的优秀耐磨材料受到各个钢铁厂高度重视,截止2012年全国耐磨材料使用量达到300万吨。

使用耐磨复合钢板既有优异的抗磨损功能又兼备了低碳钢的特点,可以进行焊接、拼接、弯曲、卷弧、卷管、打孔,这是铸造耐磨材料无法实现的。

使用耐磨复合板不仅可以减少备件的损耗,有利于提高劳动生产率、减少能源损耗、防止环境污染。

一、筛板使用工况热烧结矿筛分机筛板(简称热矿筛板)(图1)是烧结矿整粒系统的主要易损件。

热矿筛板用于筛除烧结矿中小于5mm的粉末,以满足高炉生产对粒度的要求。

国内长期以来用ZG30Cr18Mn12Si2N(简称 CrMnN)作为热矿筛板材料。

CrMnN属高合金耐热钢(合金含量高达33%),其铸态组织为奥氏体,具有很高的强度和韧性,在常温下其σb≥490MPa,δ≥8%。

但硬度较低(HRC25左右),致使热矿筛板磨损严重,筛孔尺寸逐渐扩大,最终因不能满足筛分粒度的要求而报废。

热烧结矿经破碎后滑落到筛分机的筛板上,矿石粒度≤220mm,矿石普氏硬度f = 16~19,显微硬度Hv=1000~1200,矿石熔点800~900℃。

铬合金焊接工艺

铬合金焊接工艺

铬合金焊接工艺引言:铬合金是一种具有高强度和耐腐蚀性能的金属材料,广泛应用于航空航天、汽车工业、化工等领域。

而铬合金的焊接工艺对于保证焊缝质量和材料性能至关重要。

本文将介绍铬合金焊接工艺的几种常见方法及其特点。

一、手工电弧焊手工电弧焊是一种简便常用的焊接方法,对于铬合金的焊接也适用。

其工艺流程如下:1. 准备工作:清洁焊接表面,去除氧化物和污物,保证焊接接头的质量。

2. 选择合适的电极:铬合金焊接常用的电极有铬钼电极、铬铜电极等,根据具体需求选择合适的电极。

3. 确定焊接参数:包括电流、电压、焊接速度等,根据铬合金的材质和焊接要求进行调整。

4. 进行焊接:将电极与工件接触,通过电弧产生高温,使铬合金熔化,并与工件熔池融合。

5. 焊后处理:对焊缝进行清理、修整,提高焊接质量。

手工电弧焊的优点是操作简单、设备投资少,适用于小批量生产。

但其缺点也很明显,如焊接速度慢、效率低、焊缝质量难以保证等。

二、气体保护焊(TIG焊)气体保护焊是一种常用的焊接方法,适用于铬合金的焊接。

其工艺流程如下:1. 准备工作:清洁焊接表面,去除氧化物和污物,保证焊接接头的质量。

2. 安装并调整设备:安装TIG焊设备,选择合适的氩气保护,调整气体流量、电流等参数。

3. 进行焊接:通过TIG焊设备产生电弧,同时通过氩气保护焊缝,使铬合金熔化并与工件熔池融合。

4. 焊后处理:对焊缝进行清理、修整,提高焊接质量。

气体保护焊的优点是焊缝质量好、焊接速度快、热影响区小等。

但其设备投资较高,操作技术要求较高。

三、等离子焊接等离子焊接是一种高能量密度的焊接方法,适用于铬合金的焊接。

其工艺流程如下:1. 准备工作:清洁焊接表面,去除氧化物和污物,保证焊接接头的质量。

2. 安装并调整设备:安装等离子焊接设备,调整等离子弧电流、等离子弧电压等参数。

3. 进行焊接:通过等离子弧产生高温等离子体,使铬合金熔化,并与工件熔池融合。

4. 焊后处理:对焊缝进行清理、修整,提高焊接质量。

高合金耐磨堆焊焊条生产工艺探讨

高合金耐磨堆焊焊条生产工艺探讨
般 6 6H C ,因而在石 油 、地质 、冶 金 、矿 山 、制 0 5 R)
高的钾钠水玻璃并适当提高用量,但不宜过多,否则会 带来发泡等其他问题。 通过以上措施,使压涂性大大提高。
糖及砖瓦制造等行业得到广泛的应用。 由于 H 8 0A盘元易拉拔且价格便宜,所以大多数高 合金耐磨堆焊焊条都采用 H 8 0 A碳钢芯制造。这种焊条 的合金过渡采用药皮过渡的方式,因而药皮较厚 ( 大约 为普通焊条的 13 15 ) . . 倍 ,且其中的碳化钨及铬铁 、 硼铁 、 钼铁及硅铁等铁合金的比例高达 7 %~ 0 0 8 %,厚
时间。
其应用范围, 研究合理可行的生产制造工艺 ,是进一步
推广应用这类焊条,提高生产量和生产效率的关键。
( )要控制烘干时的升温速度,缓慢加热升温。另 3
外 ,水玻璃的量过 多也是 引起 发泡 的原 因之 一 ,因此在
=、生产过程中存在的问题及解决方法
1 压涂性差 .
由于药皮 较厚 ( 32 m 的药皮外径 为 58 m j .m 5 .m , 40 m的药皮外径为 78 m ,且其中碳化钨及铁合 、m .m ) 金含最很高,所以压涂性很差。在压涂过程 中经常出现
维普资讯
高合 金 耐磨 堆 焊 焊 条 生产 工 艺探 讨
NJ理工学 院材料 与化学工程系 ( l l 自贡 633 ) 罗 403 宏


概述
合的压涂性较好。
()采用模 数为 31 3 .、浓度 为 4 4。e的粘性较 2 4B
高合金耐磨堆焊焊条的堆焊层由于其耐磨性好 ( 一
药皮和高合 金量 的特点 给 大批 虽生 产制 造 带来 一 定 困
难。
2 发泡 .

堆焊耐磨钢板

堆焊耐磨钢板

高铬合金堆焊耐磨复合钢板浅析哈维尔公司生产的堆焊耐磨钢板指采用明弧自保护全自动堆焊工艺在普通钢板或不锈钢板表面堆焊高铬合金耐磨层,专供大面积磨损工况条件下使用的特种板材产品,可分为HP100(抗低应力磨粒磨损)、HP200(抗中等冲击磨粒磨损)、HP300(抗高温磨粒磨损)、HP400(抗强冲击磨粒磨损)现已广泛应用于重工业领域。

在冶金、电力、水泥、矿山等行业已取得了不错的效果。

一、性能特点:优质的耐磨性能:耐磨钢板耐磨层厚度3-12㎜,耐磨层硬度可以达到HRC58-62,耐磨性能是普通钢板的15-20倍以上,是低合金钢板性能5-10倍以上,是高铬铸铁耐磨性能2-5倍以上,耐磨性远远高于喷焊和热喷涂等方法;产品和服务:双金属复合耐磨钢板、耐磨管道、堆焊焊丝、堆焊修复、耐磨制品及其他代理产品,满足客户耐磨领域需求;良好的冲击性能:耐磨钢板是双层金属结构,耐磨层和基材之间是冶金结合,结合强度高,可在受冲击的过程中吸收能量,耐磨层不会脱落,可以应用到振动、冲击较强的工况条件下,这一点是铸造耐磨材料和陶瓷材料所不及的;优越的耐温性能:耐磨钢板合金碳化物在高温下有很强的稳定性能,耐磨钢板可以在500℃内使用,其他特殊要求温度可以定制生产,能够满足1200℃以内条件下使用;陶瓷、聚氨脂、高分子材料等采取粘贴方式耐磨材料无法满足如此高温要求;优良的连接性能:耐磨钢板基材是普通Q235钢板,保证耐磨钢板具有韧性和塑性,提供抵抗外力的强度,可以采取焊接、塞焊、螺栓连接等多种方式和其他结构进行联系,连接牢固,不容易脱落,连接方式多于其他材料;优质的选择性能:耐磨钢板选择不同厚度基材,堆焊不同层数和厚度的合金耐磨层,可以得到不同厚度和不同用途的钢板,最大厚度可达到50㎜以上;优良的加工性能:耐磨钢板能够按要求加工成不同规格尺寸,可以进行加工、冷弯成型、焊接、弯曲等,方便使用;可以现场拼焊成型,使维修更换工作变得省时、方便,大大降低工作强度;优越的性价格比:耐磨钢板价格较普通材料有所提高,但考虑到产品使用寿命,综合考虑维修费用、备件费用和停机损失,其性能价格比远高于普通钢板和其他材料二、使用方法切割:可用等离子切割、碳弧、砂轮锯将大面积哈维尔硬面耐磨钢板割成所需要的形状。

耐磨钢板焊接工艺要点

耐磨钢板焊接工艺要点

耐磨钢板焊接工艺要点
耐磨钢涟钢NM系列调质耐磨钢,规格薄,板形好,性能和质量稳定,生产效率高。

材质分类:NM300TP、NM400、NM450、NM500 耐磨板推荐焊接工艺要点
1.建议采用实心焊丝进行MAG焊接,焊接保护气体为(15-25%)(A的富Ar气体,气体流量为18-25/min
2.优先选用低氢焊接材料。

手工焊条焊接市,优先选用碱性焊条;
3.尽可能减少焊缝数量;尽可能采用众缝。

焊接时尽量不摆动,采用多层多道焊接,
焊接热输入建议不超过10KJ∕cm,推荐最大输入量Q二板厚a∕10o
4.坡口形状优先选用U形,可减少母材融入焊缝金属中的比例,降低焊缝中的含碳量,防止裂纹产生。

5.预热有利于防止产生裂纹。

整体预热有困难时可采用局部预热;当室温低于OC时建议预热。

6.可选用常规焊材或高强焊材。

常规焊材:可用50kg级焊丝(如:有梁设计矿用车、焊缝不承载不耐磨)。

高强焊材:推荐70-8Okg级焊丝,焊丝级别的提高可大幅提高焊缝的疲劳强度(如无梁矿车、焊缝承载、焊缝磨损)。

SA-335P92高铬耐热钢的现场焊接工艺

SA-335P92高铬耐热钢的现场焊接工艺

SA-335P92高铬耐热钢的现场焊接工艺摘要:发展超临界(SC)和超超临界(USC)火电机组,提高蒸汽参数对提高火力发电厂效率的作用是十分明显的。

超超临界锅炉由于温度及压力的提高,对主要部件的抗蠕变、疲劳、高温氧化与腐蚀性能等都提出了更苛刻的要求。

选用了一些高温蠕变性能、高温抗氧化性能更好的新型材料,SA-335P92(9Cr-2W)就是常用的一种新型马氏体钢。

关键词:SA-335P92钢;现场;焊接工艺1 SA-335P92钢材简介SA-335P92钢是在SA-335P91钢的基础上,适当降低了Mo元素的含量,同时加入了一定量的W以将材料的钼当量(Mo+0.5W)从P91钢的1%提高到约1.5%,该钢还加入了微量的硼。

经上述合金化改良后,与9%Cr系列的其他常用耐热钢相比,其耐高温腐蚀和抗氧化性能相似,但高温强度和蠕变性能大大提高。

2 P92钢性能优点:(1)600˚C、100,000小时蠕变强度比P91钢提高约30%;(2)进一步提高电站的系统热效率,有效降低发电生产成本;(3)在相同设计工作条件下,进一步降低电站锅炉及管道系统的重量;(4)或在相同结构尺寸下,提高结构工作温度;(5)有效减少电站二氧化碳排放,保护自然环境。

3 P92钢管(规格:ф355×40mm)的现场焊接工艺3.1焊接材料选用的氩弧焊丝、电焊条应与钢材匹配,焊接材料的质量应符合国家标准或其它有关的规定,并有生产厂家提供的质量保证书,包括熔敷金属化学成分、力学性能保证值、推荐的焊接和热处理工艺参数。

焊条在使用前应按照其说明书的要求进行烘焙。

3.2焊前准备(1)环境要求①施焊场所环境温度低于5℃不得进行焊接;②手工电弧焊、埋弧焊时的风速不应超过8m/s,氩弧焊时的风速不应超过2m/s,否则应有防风设施。

③在下雨、下雪、刮风期间,焊接现场应该设有防潮防雨防雪设施。

④焊接前关闭连接在管道上的阀门或采取堵塞等措施杜绝管道内有穿堂风。

HardSteel耐磨复合板的堆焊

HardSteel耐磨复合板的堆焊

山东省“金蓝领”焊工高级技师论文HardSteel耐磨复合板的堆焊工艺与特点姓名:专业:指导老师:摘要:Hard Steel(硬质合金)耐磨复合板是在普通钢板或猛钢板定尺钢板上(1800*3000mm)堆焊一层或多层的以高铬合金及碳化物为主耐磨层。

它具有高耐磨性、耐冲击、可变形和可焊接等性能,可像钢板一样直接进行卷曲变形(耐磨层只能在内),用等离子或激光进行切割和打孔等加工环节,加工成所需任何形状的部件以满足使用。

采用明弧焊接工艺,对成形性、硬度和耐磨性的性能影响极小, 耐磨性能够最大限度发挥作用。

【关键词】:高铬合金粉堆焊工艺参数耐磨板引言堆焊的实质是在金属零件或金属轧材表面用焊接方法堆敷一层或多层同等材质或异种材质金属的工艺过程,是近几十年迅速发展的一种表面面改性技术,能有效地改变材料表面的耐磨性、耐蚀性和其他力学性能。

高铬合金复合板堆焊焊接熔深深,稀释率高,操作工艺能得到有效的合金堆焊层金属的质量,堆焊层显微组织为一次碳化物+共晶组织+马氏体+残余奥氏体。

此种堆焊的合金层较16Mn钢板淬火试样高7倍左右,一般堆焊过的零部件在生产考核中寿命提高8-10倍。

在堆焊过程中,电流大小决定堆焊层合金稀释率。

而稀释后的成分则对堆焊层的组织性能具有决定性影响。

耐磨复合板的制备方法采用药芯焊丝明弧堆焊方法制备复合耐磨板技术在工业生产中的应用广泛。

明弧堆焊热效率大致与埋弧堆焊相当,但与埋弧堆焊相比具有以下优点:基板无需除锈工艺,可直接在上面堆焊耐磨金属层,明弧堆焊在焊接过程中无需填加焊剂,省去焊剂烘干工序,焊后不必清除焊渣。

采取气和水混合喷洒的方式直接对焊件进行强迫冷却,使晶粒更加细化,以提高堆焊层的硬度和耐磨性,提高焊件的工艺适应性。

药芯焊丝成分主要以高碳铬铁、低碳铬铁和石墨为主,添加少量的锰铁、钒铁、钼铁和钨铁等合金粉末,焊接后保证了堆焊板表层具有较高的硬度,有效阻碍了磨粒的纤维切削,显著改善了基体的耐磨性。

堆焊高铬钢板生锈问题解决方案

堆焊高铬钢板生锈问题解决方案

堆焊高铬钢板生锈问题解决方案
高铬钢板在堆焊过程中容易产生生锈问题,这可能是由于堆焊
后的表面产生了氧化皮、碳化物析出以及残留的焊渣等原因所致。

为了解决这一问题,我们可以从以下几个方面进行考虑和解决:
1. 表面清洁和处理,在堆焊高铬钢板之前,需要对表面进行充
分清洁和处理,去除表面的油污、氧化皮和其他杂质,以确保堆焊
的质量。

可以采用化学清洗、喷砂或者机械打磨等方法进行表面处理。

2. 选择合适的焊接材料和工艺,选择合适的焊接材料和工艺对
于预防高铬钢板堆焊后生锈问题至关重要。

可以选择耐腐蚀性能好
的焊接材料,同时控制好焊接的工艺参数,避免产生过多的热影响
区和残余应力。

3. 采用防锈涂层,堆焊后的高铬钢板可以进行防锈涂层的处理,选择适合高温和腐蚀环境的防锈涂层,可以有效地提高高铬钢板的
抗腐蚀性能。

4. 加强环境保护,在使用过程中,要注意保护好高铬钢板所处
的环境,尽量避免接触酸碱性物质或者盐雾等腐蚀介质,加强环境保护措施可以延长高铬钢板的使用寿命。

5. 定期维护和保养,对于堆焊后的高铬钢板,定期进行维护和保养是非常重要的,及时清洁表面污垢,修补磨损和损坏的部位,可以有效延长高铬钢板的使用寿命。

综上所述,解决高铬钢板堆焊后生锈问题可以从表面处理、选择合适的焊接材料和工艺、采用防锈涂层、加强环境保护以及定期维护和保养等多个方面入手,综合考虑,可以有效地解决高铬钢板堆焊后生锈的问题。

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高铬合金堆焊耐磨钢板工艺攻关广西柳州市锐钢捷公司刘凤伟余波全达盛摘要:磨损是产品失效的三种主要形式之一,即断裂、腐蚀、磨损。

据不完全统计,能源的1/3到1/2消耗于摩擦与磨损。

通过对复合耐磨钢板的生产机制,失效机理、焊后处理的工艺探讨以及生产运用特点探讨。

初步试验了耐磨钢板可以较大范围地应用于柳钢内部耐磨备件的生产,降低因大量堆焊耐磨件引起的金属材料消耗增加、环境污染严重等所造成的经济损失。

关键词:耐磨板;抗冲击;冷弯成型;耐磨性;方便加工;前言:国外工业发达国家自60年代开始耐磨复合钢板的开发与推广,作为一种重要的抗磨结构材料广泛应用于建材、冶金、燃煤发电等工业领域。

在我国,耐磨复合钢板的研制自1985年,90年代起,在国内推广应用。

最近几年随着水泥、冶金、电力等工业的发展,耐磨复合钢板制造企业发展很快。

冶金行业是耐磨复合板的消耗大户,耐磨钢板作为高性价比的优秀耐磨材料受到各个钢铁厂高度重视,截止2012年全国耐磨材料使用量达到300万吨。

使用耐磨复合钢板既有优异的抗磨损功能又兼备了低碳钢的特点,可以进行焊接、拼接、弯曲、卷弧、卷管、打孔,这是铸造耐磨材料无法实现的。

使用耐磨复合板不仅可以减少备件的损耗,有利于提高劳动生产率、减少能源损耗、防止环境污染。

一、筛板使用工况热烧结矿筛分机筛板(简称热矿筛板)(图1)是烧结矿整粒系统的主要易损件。

热矿筛板用于筛除烧结矿中小于5mm的粉末,以满足高炉生产对粒度的要求。

国内长期以来用ZG30Cr18Mn12Si2N(简称 CrMnN)作为热矿筛板材料。

CrMnN属高合金耐热钢(合金含量高达33%),其铸态组织为奥氏体,具有很高的强度和韧性,在常温下其σb≥490MPa,δ≥8%。

但硬度较低(HRC25左右),致使热矿筛板磨损严重,筛孔尺寸逐渐扩大,最终因不能满足筛分粒度的要求而报废。

热烧结矿经破碎后滑落到筛分机的筛板上,矿石粒度≤220mm,矿石普氏硬度f = 16~19,显微硬度Hv=1000~1200,矿石熔点800~900℃。

矿石破碎后滑落到筛板的高度约7m。

筛分机振动频率12.5Hz,振幅3.5~4.5mm,筛面倾角3.5,落料量220t/h。

从矿石的特点和筛分机的技术参数等特点分析,筛板材质必须既有高的耐热性,同时又有较好的韧性(包括高温韧性),此外还要有较高的抗高温磨损性能。

以前多选用CrMnN制作热矿筛板,CrMnN尽管有优良的耐热性和较高的韧性,但其硬度低,抗磨性能很低。

因此有必要选用一种满足上述要求的筛板材质,提高热矿筛板寿命及生产效率,减少备件损耗、降低生产成本。

二、筛板材料分析高铬铸铁材料以其优良的抗低应力磨粒磨损性能、低廉的价格,在国内外已经受到非常广泛的作用。

在材料表面堆焊高耐磨性的高铬铸铁,可以有效的提高材料的寿命。

高铬铸铁凝固时形成(Cr,Fe)7C3型碳化物,这种碳化物的硬度高( Hv1500~1800)。

远高于(Cr,Fe)3C型碳化物的硬度(Hv840~1100),并且超过了矿石的硬度(Hv=1000~1200),这是高铬铸铁具有高耐磨性的主要原因。

高铬铸铁的共晶结构与一般铸铁中的莱氏体相反,共晶碳化物为不连续相,以分散的单体存在于奥氏体中,而共晶奥氏体则为连续体。

这种特殊结构相当于在一定基体上嵌入高硬度的颗粒,大大减弱了高硬度相的脆化作用,因此高铬铸铁具有较好的韧性。

高铬铸铁中的铬一部分进入碳化物,另一部分进入基体,从而提高了基体的抗氧化能力。

此外,高铬铸铁还有比CrMnN更好的焊接性能。

三、复合钢板制作工艺分析耐磨高铬铸铁在金属表面熔敷可以通过表面堆焊技术完成(图2)。

堆焊技术,是为了达到使零部件修复与强化的目的,用焊接方法在零件表面堆敷一层金属的工艺过程,是近几十年迅速发展的一种表面面改性技术,能有效地改变材料表面的耐磨性、耐蚀性和其他力学性能。

对提高零件的使用寿命,合理使用材料,提高产品性能,降低成本有显著的经济效益。

图2 按合金类别和组织对堆焊金属进行分类堆焊耐磨复合板,通用的名称耐磨复合钢板,是一种高耐磨复合材料,它采用自动平板焊接设备,利用电弧的方式将高达40-60%的碳化铬合金结合到合适的钢铁基板上构成的复合耐磨层板。

该层板堆焊层材质均匀、外观规则,耐磨层金相组织中的碳化物呈纤维状分布,且与表面垂直,表面硬度可达到HRC63以上,高碳化铬含量的硬质合金,耐磨复合板适用于磨损极为严重的环境。

复合钢板还具有高硬材料和韧性材料的双重性能,它与其他工程抗磨材料如各种合金钢板、铸造耐磨板、铸石、橡胶、聚氨脂等相比,具有不可替代的综合优异性能。

1、堆焊复合钢板的基本厚度及规格:一般有3+3、4+2、5+3、5+4、6+4、6+5、6+6、8+4、8+4、8+6、10+5、10+6、10+8、10+10、20+20等,前一个数字代表母材的厚度,“+”后面一个数字表示熔合线以上的合金层的厚度。

一般采用的焊丝是:LZ570、LZ590、LZ601、LZ606、LZ650等。

2、堆焊耐磨复合板性能:⑴.高抗磨损性能:磨损试验表明耐磨复合板的耐磨性比低碳钢高20倍以上,比不锈钢、高锰钢高5倍以上;⑵.高抗冲击性能:由于采用软钢基板,耐磨复合板具有很高的抗冲击性能,充分体现了复合材料既耐磨又抗冲击的优点;⑶.方便的加工性能:耐磨堆焊复合钢板可以变形、焊接,可很方便地像普通钢板一样加工成各种耐磨损部件;⑷.高性能价格比:使用耐磨堆焊复合板虽然表面成本提高,但综合考虑机件的使用寿命、维修费用、停机损失等,其性能价格比高出普通材料约2~4倍。

由于材料使用合理,耐磨堆焊复合板比同等材料手工堆焊价格低50%;⑸.耐磨钢板耐磨层厚度3~12㎜,耐磨层硬度可以达到HRC60-67,耐磨性能是普通钢板的15-20倍以上,是低合金钢板性能5-10倍以上,是高铬铸铁耐磨性能2-5倍以上,耐磨性远远高于喷焊和热喷涂等方法。

3、使用优势⑴.提高经济效益:减少停机时间提高设备运转率,提高设备作业率,减少停产检修损失,提高产能,增加效益;⑵.降低生产成本:维修成本,减少磨耗使设备产能降低及耗电增加的损失;⑶.改善生产环境:大大降低磨耗破损落料而污染环境,避免跑冒滴露,有利环境保护,有利于厂区清洁;⑷.保护工人健康:减少恶劣环境工作时间,减少高空和狭小空间作业,降低工作强度;⑸.社会效益显著:大大减少普通钢板材料使用,科技进步带来综合社会效益。

四、耐磨复合钢板试制1、试验理论基础耐磨复合钢板的耐磨层厚度在堆焊一层时为3mm~5mm,堆焊2层可达6mm~10mm,焊道宽度在30mm~50mm之间,作为基材采用Q235钢板,厚度一般在5mm~20mm范围,堆焊层的含碳量可达4.5%~6%,含铬量在25%~30%。

如此高的合金成分,用铸造的方法无法获得,合金层硬度在HRC55-65范围,金相组织为大量先共晶碳化物+共晶碳化物+马氏体+残余奥氏。

高耐磨的堆焊层和高韧性的母板复合在一起,使耐磨复合钢板兼备了高耐磨、耐冲击和可加工的特点。

耐磨复合钢板的制作可以采用明弧自保焊丝堆焊也可以采用埋弧加粉堆焊,这也是目前最常用的两种堆焊方法。

明弧堆焊热输入小,不用清理焊剂,方便控制;埋弧加粉堆焊需要清理焊剂,但是熔敷效率高,合金含量可以做得更高,这对药芯焊丝来说有一定的难度。

无论用何种方法堆焊,由于合金层内含有大量的碳化物以及焊接应力的作用,在合金层表面都有垂直于焊道方向的裂纹产生,裂纹的生成有利于释放焊接应力,也给钢板平整度带来好处,裂纹局限在合金层内,并不向Q235基材内部扩展,因此不影响加工和使用。

2 试验方法及过程本次试验采用明弧焊,堆焊试验在Q235基体上进行,试板尺寸为500mm×350mm×10mm。

使用ZD5-1000型自动明弧焊机。

采用Φ2.8mm法奥迪VAUTID-80焊丝。

堆焊试验分5个步骤:(1). 打磨基体Q235钢板,防止焊缝出现气孔、裂纹,并增强导电性;(2). 使用ZD5-1000型自动焊机在钢板上做堆焊试验;(3). 明弧焊机头使用耐火纤维布覆盖挡弧光并用抽风机去除烟尘;(4). 焊接过程中观察成形工艺性能,如飞溅、烟尘、电弧稳定情况,焊后观察焊缝金属的工艺性能,如脱渣、成型、飞溅物等;(5). 综合分析焊接工艺是否符合要求,若不符合则进行适当调整。

焊接电流的选择范围从300~550A;焊接电压的选择范围为30~35V;焊接速度的选择范围从16m/h 到24m/h。

焊丝的外伸长度根据经验定为10mm。

试验时分别在钢板上堆焊一道焊缝,每道二层,观察成形性。

基体钢板在焊接中采用刚性框架夹具固定堆焊钢板,焊后松弛用三辊卷板机矫平。

从试样左侧开始堆焊,并选择沿宽度方向堆焊。

在焊道中部切取金相及硬度试样以进行金相分析及硬度测定。

待钢板冷却后,机加工打磨堆焊表面,取四条焊缝,每条取六个点测量硬度。

金相试验是用水刀切割截取出焊缝断面,经水砂纸打磨、抛光和王水腐蚀后,观察显微金相组织。

3、效果检测⑾、试样硬度测量结果分析,四条焊缝的硬度较均匀;(见下表)⑿、测量的焊缝成形性均良好,没有形成与焊道方向平行的裂纹、无交错裂纹(见图3)图3 焊后表面⒀、在不同的电流、电压下各焊道熔敷情况复合要求,堆焊层与基体融合较好(见图4);图4 水刀切割融合层⒁、显微分析金相组织如图5、6,堆焊金属与基体融合存的不同形态。

可以看出两道堆焊金属与母材有不同的分界线,说明结合还是紧密的,该焊缝耐冲蚀性能应该较差。

焊缝为典型的马氏体组织,马氏体机械性能的显著特点就是具有高硬度和高强度。

条状马氏体的高密度位错网,片状马氏体的微细孪晶都将阻碍位错运动,从而使马氏体强化。

此外,马氏体尺寸越小,马氏体强度越高。

通过在基体表面堆焊一层马氏体组织,明显提高了基体的耐磨性和硬度。

图5 40mm融合层图6 20mm融合层五、结论综上所述,我们在进行耐磨复合板试验时,发现了多个影响焊接性能的因素。

在工艺上,需提高堆焊层化学成分均匀性;降低焊道搭接处对堆焊层组织和性能产生的影响;减少焊道搭接对堆焊层产生的拉应力,降低焊接面剥落的可能性;减少焊接应力;保证表面平直度和缺陷符合要求。

总的来说,尽管各种试制条件上存在不足,但是通过对耐磨复合板的使用情况分析、失效分析,还是确定了基本的生产工艺,即将在柳钢内部耐磨备件的修复中进行应用。

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