等離子弧焊接工藝應用于高強度耐磨板!

  高強度耐磨板是專門應用于礦山機械、工程建筑機械、水泥設備以及冶金電力等行業的耐磨板材,目前多為國外進口,比如JFE耐磨板。由于Ni的含(han)量(liang)較高,耐磨板在焊(han)接過(guo)程(cheng)中(zhong)熱裂(lie)紋傾(qing)向明顯,且(qie)容(rong)易出現晶(jing)間腐蝕、焊(han)后脆化(hua)等問(wen)題。所以,在焊(han)接工藝上要求嚴(yan)格控制熱輸入,減少(shao)合(he)金元(yuan)素(su)的燒損和HAZ寬度。為(wei)了提高焊(han)縫的抗(kang)晶(jing)間腐蝕能力并(bing)減少(shao)裂(lie)紋產(chan)生傾(qing)向;加快焊(han)后冷卻速度,防止焊(han)縫產(chan)生硬(ying)化(hua)。

  等離子弧焊是利用等離子弧作為熱源的焊接方法。氣體由電弧加熱產生離解,在高速通過水冷噴嘴時受到壓縮,增大能量密度和離解度,形成等離子弧。它的穩定性、發熱量和溫度都高于一般電弧,因而具有較大的熔透力和焊接速度。由于等離子弧焊電弧能量集中,焊接速度快,熱影響區窄,且電弧穩定性強,故焊接高強度耐磨板效果良好。

  為防止焊(han)(han)接(jie)(jie)缺陷的產生,需要嚴格控制焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料中S、P、C等有害雜質的含(han)量(liang),選(xuan)取(qu)含(han)有微(wei)量(liang)Mo等細化(hua)晶(jing)粒(li)元素(su)以及Nb、Ti等穩定化(hua)元素(su)的焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料。該所選(xuan)用ERNiCrMo-3焊(han)(han)材(cai)(cai),其化(hua)學成分為:C0.03%;Mn0.3%;Cr22.0%;Ni61.6%;Mo8.70%;Si0.40%;Cu0.03%;P0.01%;3.0%Fe。母材(cai)(cai)的化(hua)學成分為:C0.012%;Mn1.48%;Cr19.33%;Ni33.21%;Mo2.25%;Si0.27%;Cu3.29%;P0.02%;39.11%Fe。

  焊(han)(han)(han)前用(yong)銑刀(dao)磨(mo)頭和丙酮清(qing)除焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)坡口及兩側50mm范圍內(nei)的(de)(de)一切(qie)污物(wu)。焊(han)(han)(han)件平位對(dui)接(jie)(jie)(jie),間距2mm。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)采用(yong)較小的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)線能量和較快的(de)(de)冷(leng)卻速度(du),熄(xi)弧(hu)(hu)時(shi)填滿弧(hu)(hu)坑,防止產生(sheng)弧(hu)(hu)坑裂(lie)紋。在施(shi)焊(han)(han)(han)過程中,填充焊(han)(han)(han)絲加熱端(duan)必(bi)須始(shi)終用(yong)氣體保護,焊(han)(han)(han)縫(feng)正面一定要焊(han)(han)(han)滿,余高不(bu)大于1mm,反(fan)(fan)面用(yong)銑刀(dao)磨(mo)頭清(qing)根,經滲透檢(jian)測(ce)無(wu)缺陷后方可(ke)進行(xing)(xing)反(fan)(fan)面焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)后將焊(han)(han)(han)縫(feng)磨(mo)平。外觀檢(jian)查表(biao)明,焊(han)(han)(han)縫(feng)表(biao)面平整,焊(han)(han)(han)縫(feng)成形均勻、致密、平滑地向母材(cai)過渡,焊(han)(han)(han)縫(feng)無(wu)裂(lie)紋、氣孔、夾渣、氧化(hua)、未熔合(he)、咬邊、弧(hu)(hu)坑等缺陷,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭成形良好。對(dui)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭進行(xing)(xing)100%的(de)(de)滲透檢(jian)測(ce)和射線檢(jian)測(ce),一次合(he)格率為100%。

  對耐磨板焊接結(jie)果進行(xing)的(de)拉伸和冷彎(wan)試(shi)驗結(jie)果表(biao)明(ming),拉伸試(shi)樣(yang)從焊縫(feng)處韌性斷裂,抗拉強度達到要求;彎(wan)曲(qu)試(shi)驗中(zhong)無論(lun)面彎(wan)還是背彎(wan),受拉面無任何缺陷(xian)。對焊縫(feng)及(ji)熱影(ying)(ying)響區(qu)進行(xing)顯微(wei)硬(ying)度測(ce)(ce)定,表(biao)明(ming)沒有產生硬(ying)化現象。對焊接試(shi)樣(yang)進行(xing)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗,在微(wei)沸的(de)硫(liu)酸(suan)-硫(liu)酸(suan)銅溶液(ye)中(zhong)煮16小時后彎(wan)曲(qu)180°,在彎(wan)曲(qu)外表(biao)面未(wei)產生裂紋,腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗后未(wei)發現晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)現象。另將試(shi)樣(yang)放在氯化高鐵(tie)、鹽酸(suan)和水溶液(ye)中(zhong)浸蝕(shi)(shi),利用(yong)金相顯微(wei)鏡和圖(tu)像分析系統(tong)檢測(ce)(ce)焊縫(feng)及(ji)熱影(ying)(ying)響區(qu)的(de)金相組織,可以看到,焊縫(feng)區(qu)組織為(wei)奧氏體(ti)+顆粒狀析出物,未(wei)觀察到δ-鐵(tie)素體(ti)。熱影(ying)(ying)響區(qu)寬度約為(wei)1.4mm。

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