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坡口角度很小的埋弧焊称为窄间隙埋弧焊。窄间隙埋弧焊的坡口面角一般为1-4,在复合耐磨板进行窄间隙埋弧焊的过程中,坡口面角随着焊缝收缩也相应地缩小到接近零度,使坡口变成具有一定宽度的间隙,此间隙宽度略大于导电嘴的宽度。 窄间隙埋弧焊一般焊接复合耐磨板,厚度为350mm,间隙尺寸为18-25mm。复合耐磨板窄间隙埋弧焊具有下列优点:坡口窄小,熔敷金属量小,节省焊丝、焊剂、电能和工时。焊头自动跟踪焊缝,与一般埋弧自动焊相比,可避免人工调节焊头偏差引起的焊接缺陷,所以窄间隙埋弧焊性能可靠能确保焊接质量。 窄间隙埋弧焊采用脱渣性好的细颗粒焊剂,自动回收焊剂,焊工避免了清渣和筛选焊剂的工序。窄间隙埋弧焊采用线能量较小的焊接规范,改善了焊接接头的力学性能。由于复合耐磨板的坡口窄小,使焊接应力小和焊接接头综合力学性能良好,了焊接接头的抗裂性能。 焊缝中的热裂纹由于双金属耐磨板的含碳量及合金元素含量都较高,其结晶温度区间较大、偏析较严重,因而具有较大的热裂倾向。热裂纹经常出现在条焊道弧坑和凹形角焊缝中。为防止热裂纹,在选择焊接材料时,应尽量选用含碳量低,含S、P杂质少的填充金属【一般控制w(C)在0.15%以下,不超过0.25%,w(S)和w(P)均不超过0.03%-0.035%】,焊接时必须填满弧坑和保证良好的焊缝成形。
焊剂一般制成非熔炼焊剂配合普通焊丝进行埋弧焊。这种合金化的优点是合金成分的配比可以任意,可以得到任意成分的焊缝或堆焊金属。除药芯焊丝制造较复杂、成本较高外,药皮和非熔炼焊剂制造容易,成本低。但这种合金过渡方法的合金元素氧化损失较大,合金化程度有限,故合金利用率低,且难以保证耐磨衬板的焊缝成分的性和均匀性。 马氏体双金属耐磨板中,早的代表性牌 是1Cr17Ni2,而低碳和超低碳的高韧性、可焊接铬镍马氏体耐磨板则是马氏体双金属耐磨板的新进展。力学性能1Cr17Ni2(431)是常用的早期马氏体双金属耐磨板,为了钢的耐蚀性,把钢中铬量到约17%,而为了防止钢中大量铁素体的形成,在不增加钢板中碳量的前提下加入了约2%Ni。 在马氏体耐磨板中,1Cr17Ni2是强度与韧性匹配较好的牌 ,经高温(980℃和1066℃)淬火后再经低温回火,其b可达1360MPa,室温缺口冲击功可达2-8kgfm;若经高温回火,虽b稍降低为1056MPa,而缺口冲击功可达则到(5-11)kgfm。 低碳的0Cr13Ni4Mo、0Cr14Ni6Mo和超碳的00Cr13Ni00Cr13Ni5Mo和00Cr16Ni6Mo等是高韧性、可焊接的现代马氏体耐磨板的一些典型牌 ,它们具有良好的室温和中温强度及塑、韧性。耐蚀性现代马氏体双金属耐磨板具有优良的不锈耐蚀性,可用于油气田中的管线等用途。
焊接性除1Cr17Ni2外,0Cr13Ni4Mo、0Cr14Ni6Mo以及00Cr13Ni00Cr13Ni5Mo和00Cr16Ni6Mo等均有优良的焊接性能,这与这些钢 在马氏体铬钢板基础上,降碳加镍、钼后,在回火状态下,钢中产生一定量的逆转变奥氏体,了焊接时的晶粒长大,降低了钢的淬硬性,了塑、韧性,防止了冷裂纹的形成有关。 00Cr13Ni5Mo也有优良的耐磨蚀性能,00Cr13Ni5Mo特厚板(约200mm)已用于国内水电工程中的转轮和转轮下环等。冷成型性此类钢板的屈服强度高,冷加工硬化倾向大,一般不用于冷加工成型用途。这些低碳超低碳马氏体双金属耐磨板可以采用耐磨板通用的焊接方法进行焊接,焊前一般不需预热,焊后在必要的情况下才进行热处理。 为了保证良好的综合性能和焊接性,低合金调质复合耐磨板的碳含量0.18%。含有较高的Ni、Cr,具有高强度,是具有优异的低温韧性。添加一些合金元素,如Mn、Cr、Ni、Mo、V、Nb、B、Cu等,是为了复合耐磨板的淬透性和马氏体的回火性。 采用了的冶炼工艺,S、P等杂质明显降低,O、N、H含量低。高纯洁度使这类复合耐磨板焊接HAZ具有优异的低温韧性。经淬火+回火的组织是回火索氏体,焊接过程发生自回火,脆性小,具有良好的焊接性。QT复合耐磨板的热处理工艺:奥氏体化淬火回火,回火温度越低,强度级别越高,但塑性和韧性降低。
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