自保护堆焊耐磨药芯焊丝
自保护堆焊耐磨药芯焊丝为抗低应力磨料磨损用耐磨堆焊药芯焊丝,具有焊接工艺性能优良,焊缝成形美观,焊接飞溅较小的特点。焊接时不需要使用气体或焊剂保护,从而简化了焊接工艺,节省了焊接辅料费用。堆焊层金属为高铬钼合金,堆焊时会出现细裂纹,是释放应力的结果,不影响在低冲击工矿条件下的正常使用。
焊丝配方特,熔敷率高,无飞溅。成型好,焊缝质量。采用的明弧焊接技术,焊前无需预热,焊后无需热处理,工艺简单。修复成本能降低。被广泛应用于电力、水泥、钢铁、矿山、石油、化工、铁路、阀门、制糖、船舶等行业。
耐磨药芯焊丝成分主要以高碳铬铁、低碳铬铁和石墨为主,添加少量的锰铁、钒铁、钼铁和钨铁等合金粉末。
采用明弧堆焊方法制备耐磨衬板技术在工业生产中的应用广泛。明弧堆焊热效率大致与埋弧堆焊相当,但与埋弧堆焊相比具有以下优点:耐磨衬板的基板无需除锈工艺,可直接在上面堆焊耐磨金属层,明弧堆焊在焊接过程中无需填加焊剂,省去焊剂烘干工序,焊后不必清除焊渣。采取气和水混合喷洒的方式直接对焊件进行强迫冷却,使耐磨衬板晶粒更加细化,以提高耐磨衬板堆焊层的硬度和耐磨性,提高焊件的工艺适应性。耐磨药芯焊丝成分主要以高碳铬铁、低碳铬铁和石墨为主,添加少量的锰铁、钒铁、钼铁和钨铁等合金粉末,焊接后耐磨衬板表层具有较高的硬度,有效阻碍了磨粒的纤维切削,显著改善了基体的耐磨性。堆焊层成型良好,表面平整,与基板之间形成良好的冶金结合,多层堆焊时通过调整每层焊缝所用耐磨药芯焊丝和堆焊工艺参数,可得到焊缝无夹杂、稀释率低及碳化物分布均匀的堆焊层。
采用固本耐磨药芯焊丝堆焊修复,修复费用仅为制造新辊的50%。
国内外的冷轧辊大部分是由高合金含量的9Cr2Mo,9Cr3Mo及Cr5等铁基材料整体制造。在轧制过程中,轧辊由于受到交变载荷和热循环的作用,故容易产生较为严重的疲劳磨损和热疲劳裂纹,出现表面剥落、磨损及掉块等问题。因此轧辊成本昂贵、报废率高,所以采用耐磨药芯焊丝进行轧辊修复和再利用是实际生产中亟待解决的问题。
堆焊技术修复冷轧辊是冶金工业中提高轧辊使用寿命的重要技术手段。采用堆焊方法修复的冷轧辊,要求其堆焊金属与原始轧辊硬度相当,耐磨性能明显提高,抗裂性能良好。采用固本堆焊修复新钢公司冷带厂报废的9Cr2Mo冷轧辊,堆焊层平均硬度HRC59.5,其组织为均匀的板条马氏体、弥散分布的碳化物颗粒以及少量残余奥氏体,修复费用仅为制造新辊的50%。
如在空气中用裸焊丝焊接,将产生以下问题:
①合乡元素严重烧损。焊丝中的C、Mn、Si等元素将烧损30一?o%,只有一部分能过渡到焊缝巾去。
②气体杂质大量侵入熔池。使焊缝中的含氧量可达0。150.3g6,含氮0.100.20%,均L匕镇静钢的氧、氮含量向十倍以-上,造成焊缝金属变脆。
③焊缝中产生大量气孔等焊接缺馅。
④电弧不稳,导致冶金过程不稳,焊缝金属成形极差。
耐磨药芯焊丝应具有以下作用:
①对电弧焊电弧稳定燃烧和熔滴过渡顺利进行。对电渣焊电渣过程稳定。
②焊接中保护液态熔池,-防止空气侵入。
③进行冶金反应和过渡合金元素,按预期要求控制相调整焊缝金属的成分与性能。
④防止气孔和裂纹等焊接缺陷的产生!
⑤改善施焊工艺性能和劳动卫生条件。
⑥在焊接质量的前题下尽可能提高焊接效率。
药芯焊丝的焊接工艺性能好、焊缝质量好、对钢材的适应性强,可用于焊接各种类型的钢结构,包括低碳钢、低合金高强钢、低温钢、耐热钢、不锈钢及耐磨堆焊等。所采用的保护气体有CO2和Ar+CO2两种,前者用于普通结构,后者有于重要结构。药芯焊丝适于自动或地半自动焊接,直流或交流电弧均要。
1、低碳钢及高强钢用药芯焊丝
这类焊丝大多数为钛型渣系,焊接工艺性好、焊接生产率高,主要用于造船、桥梁、建筑、车辆制造等。低碳钢及高强钢用药芯焊丝品种较多,从焊缝强度级别上看抗拉强度490MPa级和590Mpa级的药芯焊丝已普遍使用;从性能上看,有的侧重于工艺性能,有的侧重于焊缝力学性能和抗裂性能,有的适用于包括向下立焊在内的全位置焊,也有的于角焊缝。
2、不锈钢用药芯焊丝
不锈钢药芯焊丝的口种已有20余种,除铬镍系不锈钢药芯焊丝外,还有铬系不锈钢药芯焊丝。焊丝直径有0.8、1.2、1.6mm等,可满足不锈钢薄板、中板及厚板的焊接需要。所采用的保护气体多数为CO2,也可采用Ar+(20%~50%)CO2的混合气体。
3、耐磨堆焊用药芯焊丝
为了增加耐磨性或使金属表面获得某些性能,需要从焊丝中过渡一定量的合金元素,但是焊丝因含碳量和合金元素较多,难于加工制造。随着药芯焊丝的问世,这些合金元素可加入药芯中,且加工制造方便,故采用药芯焊丝进行埋弧堆焊耐磨表面是种常用的方法,并已得到广泛应用。此外,在烧结焊剂中加入合金元素,堆焊后也能得到相应成分的堆焊层,它与实芯或药芯焊丝相配合,可满足不同的堆焊要求。
药芯焊丝的优点。
优点:
1、对各种钢材的焊接,适应性强调整焊剂的成分和比例为方便和容易,可以提供所要求的焊缝化学成分。
2、工艺性能好,烛缝成形美观采用气渣联合保护,获得良好成形。加入稳弧剂使电弧稳定,熔滴过渡均匀。
3、熔敷速度快,生产在相同焊接电流下药芯焊丝的电流密度大,熔化速度快,其熔敷率约为85%-90%,生产率比焊条电弧焊高约3-5倍。
4、可用较大焊接电流进行全位置焊接。
焊剂成份所扮演的功能:
(1)除氧剂与除氮剂
由于氮与氧可使焊道金属造成气孔或脆化,焊剂中添加锰与硅等除氧剂,至于自保护药芯焊丝,焊剂中另需添加AL为除氮剂。以上添加除氧剂及除氮剂目的均在于净化熔填金属。
(2)焊渣形成剂
钙、钾、钠或硅等均为焊渣形成剂,添加在焊剂中可以有效保护熔池不受大气污染,焊渣可使焊道具较佳的外观而且快速冷却后又可以支撑全姿势焊接时的熔池。焊渣的覆盖更可缓和熔填金属冷却速率,此功能对低合金钢的焊接尤其重要。
(3)电弧稳定剂
钠及钾可以使电弧保持柔畅而且降低飞溅。
(4)合金元素
钼、铬、碳、锰、镍及钒等合金元素的添加,可以提高(改善)熔填金属的强度、延性、硬度及韧性等。
(5)气体形成剂
氟石、石灰石等需添加在自保护药芯焊丝中使燃烧产生保护气体。