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利用金相、透射电子显微镜研究了不同回火温度对复合耐磨板的显微组织与力学性能的影响,研究了氢在耐磨板中的扩散行为,用电子探针分析了热变形复合耐磨板微观组织中的碳浓度分布,同时结合慢应变速率拉伸实验研究了复合耐磨板的氢脆性。 复合耐磨板回火后组织变化明显,碳含量较高和晶粒显著细化作用使抗拉强度从1300MPa级到了1500MPa级,形变诱导铁索体晶粒中的碳含量明显过饱和。当扩散反应达到平衡态时,原子位移平均平方代换与反应时间成线性关系,随着焊后冷速的降低,冷却过程中逸出的氢增多。 通过试样充氢后放置试验,发现扩散氢量不受焊道数量的影响,在100~200℃保温时,复合耐磨板中逸出氢的总量变化不大,但逸出时间随温度的升高而明显缩短。在形变诱导铁素体相变过程中,碳没有发生明显的从铁素体向奥氏体扩散,当温度低于580℃热压退火处理时,扩散层厚度随Si含量的增加先急剧减小然后增大,其氢脆性也明显增加。 从热力学的角度分析,在高于奥氏体-铁素体平衡转变温度Ae3变形,在复合耐磨板基体晶界上严重偏析,生成Al-Cu相中脆的相(Al2Cu)。原子在x与y矢量方向扩散速度相近,且远大于z方向扩散速率,变形存储能的作用终降低了体系相变后的自由能,当温度高于580℃时,扩散层的厚度随Si含量的增加而增加。
所以退火既为了和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力,又为后续工序作好,故退火是属于半成品热处理,又称预先热处理。复合耐磨板的正火正火是将钢板加热到临界温度以上,使钢板全部转变为均匀的奥氏体,然后在空气中自然冷却的热处理方法。 状渗碳体,对于亚共析钢板正火可细化晶格,综合力学性能,对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。复合耐磨板的淬火淬火是将钢板加热到临界温度以上,保温一段时间,然后很快放入淬火剂中,使其温度骤然降低,以大于临界冷却速度的速度急速冷却,而以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。 淬火能增加钢板的强度和硬度,但要其塑性。淬火中常用的淬火剂有:水、油、碱水和盐类溶液等。复合耐磨板的回火将已经淬火的钢板重新加热到一定温度,再用一定方法冷却称为回火。其目的是淬火产生的内应力,降低硬度和脆性,以取得预期的力学性能。 回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。⑴调质处理:淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可以使复合耐磨板的性能,材质得到很大程度的,其强度、塑性和韧性都较好,具有良好的综合机械性能。
冷裂纹由于双金属耐磨板的含碳量及合金元素含量都较高,所以冷裂纹倾向比低碳调质钢大。双金属耐磨板的过热区高碳马氏体在低温下的马氏体难以产生自回火效应,氢脆性大,少量氢就足以导致冷裂。为降低接头中的含氢量。 除采用预热、后热及低氢型焊接材料和焊接方法外,还应仔细清理工件坡口周围和焊丝表面的油污、铁锈,避免在高湿度或低温环境下焊接。过热区的脆化由于耐磨板具有相当大的淬硬性,在热影响区的过热区很容易产生硬脆的高碳马氏体。 冷却速度越大,生成的高碳马氏体就越多,脆化也就越严重。要双金属耐磨板过热区脆化,宜采用小的焊接热输入,并辅之以预热、缓冷及后热等工艺措施。热影响区的软化双金属耐磨板热影响区的软化程度比低碳调质钢更为严重。 埋弧焊接双金属耐磨板也是所有焊接之中的一种焊接方法,也是在焊接生产中运用为广泛和成熟的焊接方法之一,虽然说这种焊接方法在焊接当中算是很成熟的焊接,但是在运用当中也不可以掉以轻心,因为在施工焊接当中也会出现各种不合理的现象。
随着焊速的,熔深和熔宽减小。焊接速度过高有可能产生咬边。焊丝伸出长度:焊丝的伸出长度越长,焊丝的电阻热越大,焊丝的熔化速度越快。焊丝伸出长度一般为13-25mm,视焊丝直径等条件而定。焊丝伸出长度过长,会导致电弧电压下降,熔敷金属过多,焊缝成型不良,熔深小,电弧不;焊丝伸出长度过短,电弧易烧导电嘴,且金属飞溅易塞喷嘴。 焊丝位置:焊丝轴线相对于焊缝中心线的角度和位置会影响焊道的形状和熔深。当其他条件不变,焊丝由垂直位置变为后向焊法时,熔深增加,而焊道变窄且余高增大,电弧,飞溅小。焊接位置:射流过渡可适用于平焊、立焊、仰焊位置。 平焊时,耐磨衬板相对于水平面的斜度对焊缝成型、熔深和焊接速度有影响。若采用下坡焊,焊缝余高减小,熔深减小,焊接速度可以,有利于焊接薄的耐磨衬板;若采用上坡焊,重力使焊接金属后流,熔深和余高增加,而熔宽减小。 短路过渡焊接可用于薄耐磨衬板的平焊和全位置焊。气体流量:保护气体从喷嘴可有两种情况,较厚的层流或接近于紊流的较薄层硫。前者有较大的有效保护范围和较好的保护作用。因此,为了得到层流的保护气流,加强保护效果,需采用结构设计合理的焊和合适的气体流量,气体流量过大或过小皆会造成紊流。