耐磨药芯焊丝是将药粉包在薄钢带内卷成不同截面形状经轧拔加工制成的焊丝,用于气体保护焊、埋弧焊和自保护焊。耐磨药芯焊丝粉剂的作用与焊条药皮相似,区别在于焊条的药皮涂敷在焊:琶:的外层,而耐磨药芯焊丝的粉剂被钢带包裹在芯部。焊丝牌号个字母“Y”表示药芯焊丝,第二个字母及、二、三位数字与焊条编制方法相同;牌号“一”后面的数字表示焊接时的保护方法(见表2.22)。耐磨药芯焊丝有特殊性能和用途时,在牌号后面加注起主要作用的元素或主要用途的字母。
随着耐磨药芯焊丝生产技术的提高,一些合金元素可以加入在药芯中,加工制造方便。目前采用耐磨药芯焊丝进行埋弧堆焊获得耐磨表面的方法已得到广泛应用。在烧结焊剂中加入一定量的合金元素,堆焊后也能得到相应成分的堆焊层,焊剂与实心或药芯焊丝相配合,可以满足不同的堆焊要求。
堆焊耐磨药芯焊丝通常分为气体保护焊、自保护焊和埋弧焊三种焊丝。
①COz堆焊耐磨药芯焊丝一般采用C()2气体保护焊,有时考虑到稀释及减少烟尘,也使用含20%Ar的混合气体。耐磨药芯焊丝直径1.2~3.2mm。活性气体保护焊(MAG)堆焊耐磨药芯焊丝的渣系一般采用钛型渣系,相对于传统的全位置钛型药芯焊丝,熔渣的黏度较小。耐磨药芯焊丝堆焊的堆焊效率为手工电弧焊的3~4倍;焊接工艺性能优良,电弧稳定、飞溅小、脱渣容易、堆焊焊道成形美观。这种方法只能通过耐磨药芯焊丝过渡合金元素,多用于合金成分不太高的堆焊层。
②自保护堆焊耐磨药芯焊丝由于不需要外加气体保护,增加了堆焊的灵活性。自保护堆焊药芯焊丝具有高熔敷效率、低稀释率、操作方便等优点,在欧美许多国家常采用高合金的自保护堆焊焊丝。如用于轧辊和阀门堆焊的Crl3系列自保护耐磨药芯焊丝、用于堆焊磨煤辊、水泥磨辊的5Cr25高铬铸铁堆焊焊丝等。与气体保护耐磨药芯焊丝相比,自保护耐磨药芯焊丝的工艺性能和力学性能稍差,价格也较高一些。
③埋弧堆焊耐磨药芯焊丝主要用于钢铁制造的轧辊和轮子等大型部件的堆焊。采用大直径(≠3.2mm、声4.0mm)的耐磨药芯焊丝,焊接电流大,堆焊生产率明显提高。硬面埋弧堆焊所用的焊丝成分大多是加工硬化倾向严重的材料,在这种情况下实心焊丝的生产和供应受到限制。由于耐磨药芯焊丝的成分调整很方便,自动埋弧堆焊成为药芯焊丝应用的又一个扩展领域。
堆焊修复性质的耐磨药芯焊丝
耐磨药芯焊丝的特点;具有良好的抗磨料磨损,耐冲击磨损,耐粘着磨损(金属间磨损),耐高温磨损,耐腐蚀磨损以及抗两种类型以上复合磨损的性能。
耐磨焊丝:用于堆焊耐磨损,抗氧化或耐气蚀的部件。硬度:≧48-55度。
耐磨药芯焊丝:用于要求抗强烈磨损场合。硬度:≧60-65度。
耐磨药芯堆焊焊丝:堆焊高温高压阀门,热剪切刀刃,热铸模等。硬度:≧40-45度。
堆焊耐磨焊丝:用于堆焊高温高压阀门,内内燃机阀,热轧辊孔型。硬度:≧40-45度。
合金耐磨焊丝:用于牙轮钻头轴承等。硬度:≧55-60度。
碳化钨耐磨焊丝:用于堆焊螺旋送料器,高温热轧辊,油田钻头等。硬度:≧60-65度。
镍基耐磨药芯焊丝:用于耐气蚀,耐腐蚀性要求较高的内燃机气门,排气阀的堆焊。硬度:≧35-40度。
高耐磨合金焊丝:用于堆焊牙轮钻头轴承,粉碎机叶片等。硬度:≧55-60度。
高合金焊丝:具有加工硬化性好,堆焊阀门,铸模和挤压模等。硬度:≧30-35度。
模具耐磨焊丝:用于堆焊铜基合金和铝基合金的热压模,热挤压模等。硬度:≧40-45度。
耐冲击耐磨焊丝:用于泵的套筒和旋转密封环,磨损面板轴承套筒的堆焊。硬度:≧50-55度。
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1-3,在耐磨药芯焊丝进行窄间隙埋弧焊过程中,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大直径耐磨药芯焊丝,大直径为35mm,间隙尺寸为9-18mm。
窄间隙埋弧焊具有下列优点:
(1)坡口窄小,熔敷金属量小,节省焊丝、焊剂、电能和工时。
(2)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确保焊接质量。
(3)窄间隙埋弧焊采用脱渣性好的细颗粒焊剂,自动回收焊剂,焊工避免清渣和筛选焊剂的工序。
(4)窄间隙埋弧焊采用线能量较小的焊接规范,改善了耐磨药芯焊丝的焊接接头的力学性能。
(5)由于坡口窄小,使焊接应力小和焊接接头综合力学性能良好,提高了焊丝焊接接头的抗裂性能。
(6)由机械操作过渡到自动控制,使焊工操作条件提高到一个新水平。