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閥門耐磨堆焊合金系統的選擇

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點擊次數:685 更新時間:2020年07月21日07:23:21 打印此頁 關閉
    要保證獲得最好的耐磨合金堆焊的質量,同時又要最大可能地節省貴重合金,關鍵在于正確

地選擇合金系統。耐磨堆焊合金成分的選擇應遵循下列原則

1滿足零件的使用要求。工件的工作條件不同,要求堆焊層的性能也不同。例如鍛模堆焊要求堆焊層具有抗高溫磨損和抗熱疲勞的能力;而閥門的閥座和閥板(閥瓣)的堆焊則要求堆焊層具有高溫耐磨損、耐沖刷和耐腐蝕的能力。要滿足這些不同的要求,堆焊層合金成分的選擇也不同。

2具有良好的焊接性。便于用簡單的工藝而使工件在堆焊時不易產生缺陷

3符合我國資源條件,便于立足于國內,落實“獨立自主,自力更生”的方針。目前,因我國鎳資源相對貧乏,應盡可能少用鎳在現代工業技術中,人們已創造出越來越多的堆焊金屬,主要是鐵基、鉆基、鎳基和銅基合金,其中應用最廣的是鐵基合金。為了敘述方便,我們根據堆焊零件的工作特點,將堆焊金屬大致分為14類:

EDPMn、 EDPCrMn、 EDPCrMnSi、 EDPCrMnv、 EDPCrSi型普通低中合金鋼堆焊焊條。這類焊條一般用于常溫及非腐蝕條件下工作的零件和部件的堆焊。含碳量低的焊條硬度較低,韌性較好,適用于在激烈的沖擊載荷下工作的,如車輪、車鉤、軸、齒輪、鐵軌等的磨損部件的堆焊。含碳量高的焊條硬度較高,韌性較差,適用于帶有磨料磨損的沖擊載荷條件下工作的,如推土機刃板、挖泥斗牙、混凝土攪拌機葉牙、水利機械及礦山機械等零部件的堆焊

堆焊時,隨著焊縫中碳、錳等元素含量的增加,淬火傾向越來越大。為了防止裂紋,堆焊大

型工件或母材為中碳鋼時,需預熱至200-400℃。含錳量較高的堆焊層易產生過熱,因此不希望連續堆焊。

EDRCrMnMo、 EDRCrW、 EDRCrMn WⅤ型熱強合金鋼堆焊焊條。這類焊條的熔敷金屬除cr外,還含有Mo、W、Ⅴ或Ni等其他合金元素,在高溫中能保持足夠的硬度和抗疲勞性能。主要用于鍛模、沖模、熱剪切機刀刃、軋輥等的堆焊。對這類零件堆焊層的性能要求主要是具有良好的熱硬性(通常要求工作時其硬度不低于HBW300)和耐熱疲勞性金屬在高溫下要保持足夠的硬度,必須在碳鋼中加入這樣的合金元素:它們能和碳結合成牢固的碳化物,并且能降低碳在金屬中的擴散速度(合金元素原子的大小與鐵原子的大小相差大越有效),使碳化物在高溫下不致分解或聚集。經驗證明,加入鎢、釩、鉬等合金元素效果較好,鉻也有一定效果,錳的效果較差,如圖8-2所示若要求金屬在反復熱循環條件下不產生疲勞裂紋,則希望堆焊金屬的相變溫度(Ac1)較高這樣在熱循環條件下可以減少體積的變化,從而避免疲勞。實踐證明,在鋼中加入鈦、鉬、鎢硅對提高Ac1的作用最有效考慮到這類工件的堆焊層金屬常受到較大的沖擊載荷,因此還要求堆焊層有優良的沖擊韌度,故一般在堆焊金屬中含碳量不宜很高,通常為0.3%-0.5%(質量分數)。過多地增加碳只能提高常溫下的硬度,但對高溫下的硬度井無明顯好處,反而使焊接性變壞。當然含碳量也不宜過低,如果低于0.2%~0.25%(質量分數),就會影響堆焊層的使用性能日前,堆焊熱加工工具的堆焊層常用的合金系統有 Cr- Mn-MoCrW(一般另含有質量分數為0.30%左右的釩)。這兩種合金系統的堆焊層組織都屬于珠光體型。另外,還有奧氏體型堆焊金屬(Cr-MnMoW。V合金系統)、非鐵基系統和鈷基系統(Co- Cr-W合金)。其化學成分可參見表86。EDRCrMnMo-15(D397)是低氫鈉型藥皮的堆焊焊條,采用直流電源,焊條接正極,常用以焊補熱鍛模,也可用于修復5 CrMnMo、5 CrNiMo、5 CrNiSiW鋼制作的舊鍛模。以前,一些發達國家常用50 CrNiMo作為堆焊鍛模合金(合金中加入Ni是為了提高其淬透性和沖擊韌度),但由于NiMn稀貴,故我國用Mn代替Ni。實踐證明, EDRCrMnMo-1550 CrNiMo的熱硬性還好,兩種合金在不同回火溫度下的硬度比較如圖83所示。

 

截圖20200721092923.png


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