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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。
铁素体耐磨衬板中的合金元素主要是铬和钼,为了改善某些性能,还可以加入、铌、钨、硼等合金元素。铬的影响铬是耐磨衬板中极重要的合金元素。当钢板中含Cr量足够高时,能在钢板的表面形成致密的Cr2O3氧化膜,这层氧化膜能在一定程度上阻止氧、硫、氮等腐蚀性气体向钢板中扩散,也能阻止金属离子向外扩散。 耐磨衬板的耐高温腐蚀性能与Cr量有一定的关系,当含Cr量达到12%时,钢板的高温抗氧化能力明显。此外,Cr的熔点高,本身就具有优异的抗蠕能,在低合金钢板中加入1%左右的Cr就能明显钢板的热强性。在耐磨衬板中,Cr通常是与Mo复合应用的,Cr能调节Mo在碳化物和固溶体之间的分配。 在利用Cr-Mo复合强化时,必须使Cr、Mo含量维持在交互作用的值,方能达到的强化效果。研究表明,1Cr-1/2Mo和Cr-1Mo的复合是恰当的。钼的影响钼是热强性的重要合金元素之一,耐磨衬板中一般都含有固溶于铁素体,能显著铁素体的再结晶温度,从而蠕变强度。 Mo同时能以细小的碳化物的形式析出,产生弥散强化作用。的影响主要是通过适当的热处理,生成细小的均匀分布的碳化物颗粒,使钢板得以强化。在Cr-Mo-V钢板中,由于V的碳化物十分,将碳固定而Cr、Mo等合金元素更多地溶入固熔体,这样,间接地起到了促进固溶强化的作用。
埋弧焊的工作原理:埋弧焊的电弧是掩埋在颗粒状焊剂下面的。当焊丝和耐磨衬板之间引燃电弧,电弧热使衬板、焊丝和焊剂融化以致部分蒸发,金属和焊剂的蒸发气体形成了一个气泡;电弧就在这个气泡内燃烧。气泡的上部被一层烧化了的焊剂一熔渣所构成的外膜所包围,这层外膜不仅很好地隔了空气与电弧和溶池的,而且使有碍操作的弧光辐射不再散发出来。 埋弧焊接耐磨衬板中,焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的,而且使熔池金属较慢的凝固;了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。埋弧焊接耐磨衬板的特点:生产效率高这是因为,一方面焊丝导电长度缩短,电流和电流密度,因此电弧的熔深能力和耐磨衬板的熔敷率都大大。 另一方面,由于焊剂和熔渣的隔热作用,电弧基本上没有的辐射散失,飞溅也小。因而使埋弧焊的焊接速度大大。焊缝质量高因为熔渣隔绝空气的保护效果好,电弧区主要成分是CO,焊缝金属中含氮量、含氧量大大降低。劳动条件好除减轻了手工焊操作的劳动强度外,埋弧焊主要适用于耐磨衬板的水平面长焊缝焊接,且焊丝埋在焊剂层下,没有烟尘,也没有弧光辐射。 焊剂是焊接双金属耐磨板时,能够熔化形成熔渣和气体,对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质,具有类似焊条 皮作用的焊接消耗材料。主要是由矿物类材料和少部分的脱氧剂、合金剂组成。焊剂应具有良好的冶金性能焊剂配以适宜的焊丝,选用合理的焊接参数,使焊缝金属具有适宜的化学成分和良好的力学性能,以满足双金属耐磨板的设计要求,同时,焊剂还应有较强的抗气孔和抗裂纹能力。
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