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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,具有类似焊条药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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对于w(Ni)在4%-7%的低碳马氏体耐磨衬板以及超级马氏体耐磨衬板,在淬火后(通常采取空冷)形成低碳马氏体,在回火加热到As(低于Ac1)以上时,将发生M的你转变。这种组织不同于Ac1温度以上转变形成的奥氏体,也不同于从高温冷却时残留的奥氏体,因此称为逆变奥氏体。 这种组织富碳富镍,具有良好的组织温度性,通常弥散分布于低碳马氏体基体,具有明显的强韧化作用。焊接特点对于Cr13型和马氏体耐磨衬板来讲,高温奥氏体冷却到室温时,即使是空冷,也转变为马氏体,出明显的淬硬倾向。 由于焊接是一个快递加热与快速冷却的不平衡冶金过程,因此,此类焊缝及焊接热影响区焊后的组织通常为硬而脆的高碳马氏体,含碳量越高,这种硬而脆倾向就越大。当焊接接头的拘束度较大或氢含量较高时,很容易导致冷裂纹的产生。 与此同时,由于此类钢板的化学成分使其组织位于舍夫勒M与M+F相组织的交界处,在冷却速度较小时,近缝区及焊缝金属会形成铁素体及沿晶析出碳化物,使接头的塑韧性显著降低。因此,在采用同材质焊接材料焊接此类马氏体钢板,为了细化焊缝金属的晶粒,焊缝金属的塑韧性,焊接材料中通常加入少量的Nb、Ti、Al等合金化元素,同时应采取一定工艺。
不同的冷却速度对热影响区的硬度没有显著的影响,具有良好的的焊接性,该类钢板经淬火和一次回火或二次回处理后,由于韧化相逆变奥氏体均匀弥散分布于回火马氏体基体,因此,具有较高的强度和良好的塑韧性,出强韧性的良好匹配。 对于低碳以及超级马氏体耐磨衬板,由于其w(C)已降低到0.05%、0.03%、0.02%的水平,因此从高温奥氏体状态冷却到室温时,虽然也全部转变为低碳马氏体,但没有明显的淬氢倾向。与此同时,其抗腐蚀能力明显优于Cr13型马氏体钢板。 不平衡交流波形,该波形在焊接复合耐磨板时可以提供足够的清理作用,但是在耐磨板上可能会产生较多的热量,采用不平衡交流波形进行焊接的效果比直流正接和直流反接好。不平衡脉冲波形。与不平衡交流波形相似,脉冲波形在焊接复合耐磨板时也能提供清理作用,同时焊接电流的快速升降还可以保持电弧。 带有上坡和下坡的脉冲电流波形。该波形可以提供焊接开始时的上坡电流、的焊接电流和焊接停止时的下坡电流。下坡电流波形要求后的焊接熔池被填满,不存在弧坑。应注意的是,上坡电流和下坡电流的划分与陡峭特性的焊接电源有关,与焊接开始和停止时的电流形状有关。