耐磨钢板表面的耐磨性不但具有很好的硬度,同时也可以加入镍合金提高其抗腐蚀性,工业上一般单一的工况很少,多少会带有多相性因素,如磨损、腐蚀、高温、冲击等,堆焊复合钢板的耐磨层的铬镍合金,因此其耐磨性好,同时也有很好的抗腐蚀性。
耐磨复合板合金耐磨层的化学成分中碳含量达4~5%,铬含量高达25~30%,其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上,宏观硬度为HRC56~62,碳化铬的硬度为HV1400~1800。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布,即使与同成分和硬度的铸造合金相比较,耐磨性能提高一倍以上。
采用耐磨复合板通用的合金体系,具有优异的抗磨粒磨损性能,耐磨性大大高于热处理耐磨钢、铸造耐磨铸铁,抗磨损能力也大大高于喷焊或热喷涂方法。由于耐磨复合板的基板采用塑性很好的低碳钢板,可在受冲击的过程中吸收能量,因而具有很强的抗冲击性能和抗裂性能,可以应用到振动、冲击较强的工况条件下。
耐磨复合板可以制成标准尺寸的板材,重量轻,加工方便灵活,由于采用软质基板,因而可以向内冷弯成形,可以用等离子弧、碳弧等热源切割。可以拼焊成型,使现场焊接工作变得省时、方便。
综合考虑维修费用、备件费用和停机损失,耐磨复合板制造机件性能价格比普通材料高2~3倍。 堆焊是在工件的表面或边缘进行熔敷一层耐磨、耐蚀、耐热等性能金属层的焊接工艺。堆焊对提高零件的使用寿命,合理使用材料,提高产品性能,降低成本有显著的经济效益。
复合耐磨钢板可以通过激光加工成形,但在这过程中还是会有很多因素会影响复合耐磨板城激光成形的效果,包括输入的激光能量、弯曲件的几何尺寸和材料的性能等。它们之间存在密切的关系。
在复合耐磨钢板的激光弯曲中,能量效应可用材料吸收的能量密度和吸收该能量所用的时间来表示;而能量密度又取决于材料对激光的吸收系数、激光输出功率及相对于弯曲件表面的焦距。实验证明,在输入总能量一定的前提下,大能量密度的输入、短时间的加热有利于增加复合耐磨板的弯曲角。
复合耐磨钢板的热物性和力学性能对激光弯曲的影响是较为复杂的,主要将涉及到材料的热膨胀系数、比热容系数、热扩散系数、屈服极限、弹性模量和硬化指数等参数。在同样的工艺条件下,复合耐磨板的比热和热导率越大,则成形工程中的温度梯度不明显,产生的弯曲角也越小。
另外,影响复合耐磨钢板激光弯曲角的几何尺寸因素还有弯曲件的宽度和复合耐磨板材厚度。在特定的工艺条件下,厚度的影响主要体现在弯曲角度上,厚度越大,所获得的弯曲角越小。但是当厚度超过某一极限值时,复合耐磨钢板料将不产生任何塑性弯曲。
依据耐磨钢板的加热方式和熔炼方法的不同,耐磨钢板也有自己的熔化焊接方法。下面将熔化焊接的几种方法说说:
气焊
气体混合物嫩烧形成高沮火焰。用火焰来熔化焊件接头及焊条。常用的气体是氧与乙炔的混合物,调整级与乙炔的比值,可以获得氧化性、中性及还原性的火焰。这种方法所用的设备较为简单,而加热区宽,但焊后焊件的变形较大。并且操作费用较高,因而已逐渐被电弧焊代替。
铸焊
这是较早的焊接方法,采用铝热剂或镁热剂氧化时放出的热量来熔化金属:它的特点是设备及操作简单,但对耐磨钢板来说,焊接质量不高。只用于修补工件。
电弧焊
这是应用广泛的焊接方法,由于电弧的温度高于火焰的温度。加热更为集中,适用于各种形状及尺寸的焊件,并且焊件体积愈大。厚度愈厚,电弧焊的优点愈为突出。这种焊接方法可以细分为许多类型,按电弧的作用、电极的类型、电流的种类、熔池的保护方法等可以有几十种之多。按照电弧作用于金属的方法。可以分为直接的、间接的及综合的三种焊接方法。应用广泛的电弧焊接方法只有三类:电渣焊、真空电子束焊接、激光束焊。
电渣焊
这是前苏联发展的电焊方法,在工业上已得到广泛应用。它是利用电流通过熔渣所产生的电阻热来熔化金属的。这种热源加热的范围比电弧大,每一根焊丝可以单独成一个回路,增加焊丝数目,可以一次焊接很厚的焊件。焊条金属滴通过熔渣滴下,加速金属与熔渣反应,有提纯作用。
真空电子束焊接
这是用来焊接技术方面的高熔点及活泼金属的小零件的。这种方法的特点是将焊件放在高真空容器内,容器内装有电子枪。利用高速电子束打在焊件上将焊件熔化而进行焊接。这种方法可以获得高质量的焊件。
激光束焊
该焊接方法的能束为相干单色光。对其进行光学聚焦能够产生与电子束焊相近的能f密度,因此它可以在金属工件上燕发出一个空润。并且以锁孔的模式焊接。激光器有固体激光器和激光器。激光器的功率一般小于5 kW。激光焊接应用于汽车工业上批量生产的部件,替代了电子束焊。
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