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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,焊剂中必须添加强脱氧剂如Al粉和弱脱氧剂锰与硅等,至于自保护药芯焊丝,四川药芯焊丝联系人,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、钠等硅硅酸盐类物质为焊渣(也称熔渣)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和顺畅而且降低飞溅。(4)合金元素锰、硅,四川药芯焊丝联系人、钼、铬、碳、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,四川药芯焊丝联系人、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。焊渣的类别焊剂的成份决定焊材的焊接作业性与熔填金属的机械性,焊剂成份中若以酸性为主,焊接后便生成酸性焊渣,同样的以碱性(石灰质)焊剂为主将产生碱性焊渣。酸性系统的焊材焊接工艺性非常好,焊接过程中电弧平顺稳定,多以喷射过渡,飞溅量少,作业上广为焊接人员所喜欢,熔覆金属机械性普通可达AWS规范的要求。其熔敷率约为85%-90%,生产率比焊条电弧焊高约3-5倍。四川药芯焊丝联系人
对比分析极性对飞溅的影响。表6正反极性焊接的飞溅率电弧电压U/V焊接电流I/A直流反接飞溅率(%)测试值均值直流正接飞溅率(%)测试值均值18~20190~~23210~~26240~~29270~试验结果AP-55焊丝在各预设焊接参数区间内,不同极性焊接的飞溅率如表6所示。从表6可以看出,随着焊接参数从18V/190A增大至29V/280A,直流反接的飞溅率分别为,,,;而直流正接的飞溅率分别为,,,,直流反接的飞溅率约为直流正接的3倍。上述结果说明,在不同焊接参数施焊时,直流正接比直流反接焊接产生的飞溅率小。同一参数正反极性堆焊时,焊道飞溅情况如图6所示。可以看出,直流反接时,焊接飞溅量多,颗粒尺寸较大,且多落在距离焊道中心不远的位置,难以清理;而直流正接时飞溅量少,尺寸小,容易清理。综合上述试验结果,AP-55焊丝直流正接的飞溅小于直流反接。图6正反极性堆焊焊道飞溅情况4结论通过对比全位置自保护耐磨堆焊药芯焊丝AP-55正反极性的焊接电弧稳定性试验,表明该焊丝直流正接的焊接电弧稳定性**直流反接。正反极性的焊接飞溅率测试结果表明,AP-55焊丝直流反接的飞溅率大于直流正接,而且直流反接时焊接飞溅颗粒尺寸大,难以清理。四川药芯焊丝联系人国外近年来应用于石化、压力容器、造船和工程机械等行业。
所述焊接部件是使用直径为,并且使用先导(pilot)焊机对以电压为29伏特、电流为150~180a、焊接速度为每分钟14cm的条件制造的焊接部件实施试验。[表1][表2][表3]通过所述表1至表3可知,对于满足本发明提出的合金组成和制造条件的发明例1至9,不只通板性良好,而且还满足了作为所期望的药芯焊丝用冷轧钢板的材质基准的40%以上的延伸率。此外,制造成焊接部件的焊丝偏析指数也小于%,因此在*2次加工时不会发生焊接部的撕裂或龟裂,从而能够确保优异的加工性。并且,在-40℃中的冲击能量也是50j以上,从而能够确保优异的低温韧性。另一方面,比较例1至4满足本发明提出的合金组成而没有满足制造条件,可以确认其轧制通板性(比较例1至3)和退火通板性(比较例4)变差,并且其延伸率低于目标或在-40℃中的冲击能量为50j以下或拉拔加工性不良。比较例5至9满足本发明提出的制造条件而没有满足合金组成,比较例10均未满足合金组成和制造条件。可以确认比较例5至**部分没有满足本发明的目标延伸率、焊接部偏析指数及冲击能量等,而且通板性也不良。此外,在拉拔加工时发生了撕裂或者龟裂。图1和图2分别是观察发明例2和比较例5的微细组的照片,。
保护气体对碳化钨药芯焊丝堆焊层组织及性能的影响袁晓波1,2,李锋1,王娟2,牛犇3,易江龙3,郑开宏2(1.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;2.广东省材料与加工研究所,广州510650;3.广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院)广东省现代焊接技术重点实验室,广州510650)摘要:采用自制药芯焊丝,利用3种保护气体(纯氢气,80%Ar+20%CO2和纯CO2气体)制备碳化钨/铁基堆焊层,对不同保护气体下WC颗粒溶解扩散、堆焊层组织、硬度及耐磨性进行研究.结果表明,采用纯氩气保护堆焊时,WC颗粒的溶解扩散层宽度约为3μm,WC颗粒边缘以须状共晶组织为主,焊层显微硬度为790HV±20HV,磨损量为mg;保护气体为纯CO2时,扩散层宽约为5μm,共晶组织形态为菊花状、鱼骨状或类团絮状,显微硬度为590HV±15HV,堆焊层表面磨损程度小,磨损量为mg,较纯氩气保护降低了63%倍,耐磨性相对较好.关键词:保护气体;碳化钨;堆焊层;显微组织;耐磨性0序言气体保护药芯焊丝堆焊技术操作简便、效率高,可有效提高设备耐磨、耐热等特殊使用性能,延长材料寿命,降低生产成本,广泛应用于零件修复与生产再制造。目前不锈钢药芯焊丝的品种已有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。
有较大的经济效益和发展空间[1].保护气体的成分和含量对焊接成形、元素过渡及焊层组织和性能的影响颇大[2].国旭明等人[3]认为,当保护气为Ar+(5~20)%CO2时,高强钢熔敷金属组织主要为针状铁素体,强度高,韧性好;当保护气体为纯氩气时,显微组织以板条状马氏体为主,强度提高,韧性和塑性下降.碳化钨颗粒与铁基的浸润性较好,且因其自身硬度高、热膨胀系数小、耐磨性好等特点,有助于零件表面性能的强化,在石油、矿山、农耕等部门应用率颇高.目前,针对碳化钨颗粒增强铁基堆焊材料的研究多集中在合金成分、WC种类、尺寸和含量等因素对熔敷金属的影响,而关于保护气体成分的讨论却相对缺乏[4-5].不同保护气体堆焊过程中,熔池凝固、WC颗粒溶解扩散、熔敷金属显微组织、硬度及耐磨性等均存在差异.因此,有必要对药芯焊丝堆焊WC/铁基焊层时所选用的保护气体种类进行研究.文中采用3种不同保护气体制备WC/铁基堆焊层,探究了保护气体对焊层组织分布、硬度及耐磨性能的影响,为优化WC颗粒增强铁基堆焊工艺,增强材料表面性能提供理论依据.1试验方法试验用焊丝为自制WC堆焊药芯焊丝,直径mm,填充率20%,球形WC粒度为80~150目,原始形貌如图1所示,焊丝主要化学成分为。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。安徽精良药芯焊丝
熔敷速度快,生产效率高。四川药芯焊丝联系人
%)Table1Elementcontentsofvariousregionsin区域CWFeCrMnMoa10.4389.57————b12.6460.1223.932.80.51—c9.5329.3555.494.510.99—d7.323.3383.065.111.19—e12.1375.1411.161.57——f8.7731.1354.163.090.991.86g8.214.4781.094.921.31—h10.1954.2929.844.870.82—i9.0523.9058.725.141.391.81j6.394.980.886.321.50—图4堆焊层表面XRD图谱XRDspectrumofhardfacinglayer图5堆焊层熔合线附近及表面显微组织Microstructureofhardfacingandnearthefusionline纯氩气保护堆焊层中的柱状基体组织与硬质碳化物分布不均匀,尺寸大小杂乱,堆焊层表面有长条状枝晶存在,如图5b所示,对基体韧性有不利影响.随着保护气体中CO2的加入,组织有细化趋势,硬质相分布趋于均匀化.纯CO2气体保护堆焊过程中,熔池温度相对较低,过冷度较大,晶粒长大速度较慢,而形核率较高,对组织有细化作用,利于堆焊层内部和表面等轴晶的形成,枝晶间Cr,Mo,Mn等元素可置换出部分Fe元素,形成较细小的菊花状碳化物,弥散分布在基体中,有助于提高焊层表面韧性,如图5e,图5f所示[7].硬度及耐磨性堆焊层剖面显微硬度值如图6。四川药芯焊丝联系人
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