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焊接性除1Cr17Ni2外,0Cr13Ni4Mo、0Cr14Ni6Mo以及00Cr13Ni00Cr13Ni5Mo和00Cr16Ni6Mo等均有优良的焊接性能,这与这些钢 在马氏体铬钢板基础上,降碳加镍、钼后,在回火状态下,钢中产生一定量的逆转变奥氏体,了焊接时的晶粒长大,降低了钢的淬硬性,了塑、韧性,防止了冷裂纹的形成有关。 00Cr13Ni5Mo也有优良的耐磨蚀性能,00Cr13Ni5Mo特厚板(约200mm)已用于国内水电工程中的转轮和转轮下环等。冷成型性此类钢板的屈服强度高,冷加工硬化倾向大,一般不用于冷加工成型用途。这些低碳超低碳马氏体双金属耐磨板可以采用耐磨板通用的焊接方法进行焊接,焊前一般不需预热,焊后在必要的情况下才进行热处理。 为了保证良好的综合性能和焊接性,低合金调质复合耐磨板的碳含量0.18%。含有较高的Ni、Cr,具有高强度,是具有优异的低温韧性。添加一些合金元素,如Mn、Cr、Ni、Mo、V、Nb、B、Cu等,是为了复合耐磨板的淬透性和马氏体的回火性。 采用了的冶炼工艺,S、P等杂质明显降低,O、N、H含量低。高纯洁度使这类复合耐磨板焊接HAZ具有优异的低温韧性。经淬火+回火的组织是回火索氏体,焊接过程发生自回火,脆性小,具有良好的焊接性。QT复合耐磨板的热处理工艺:奥氏体化淬火回火,回火温度越低,强度级别越高,但塑性和韧性降低。
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熔滴过度特性的影响焊接工艺参数对熔滴过渡特性影响很大,因此对冶金反应也必然发生影响。试验表明,熔滴阶段反应时间随着焊接电流增大而变短,随着电弧电压的增加而变长。所以可以断定反应进行的程度随着焊接电流的增加而减小,随电压的增加而增大。 通过填充金属过渡把所需要的合金元素加入到耐磨衬板中,配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊,从而把合金元素过渡到焊缝或堆焊熔敷金属中。这种焊缝合金化的优点是焊缝成分均匀、可靠,合金损失少;缺点是制造工艺复杂,成本高。 对于合金元素含量高的脆硬耐磨板,因轧制和拔丝困难,不能采用这种方式。应用合金粉末涂敷过渡将需要过渡的合金元素按比例配制成具有一定粒度的合金粉末,把合金粉末输送到焊接区或直接涂敷在耐磨衬板表面或坡口内,在焊接热源的作用下与母材熔合后形成合金化的熔敷金属。 这种合金化的优点是合金元素的比例调便,不必经过轧制、拔丝等工序,合金含量的损失小;缺点是合金成分的均匀性差,制粉工艺较复杂。通过药皮、药芯或焊剂过渡把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入到药皮、药芯或焊剂中。
冷裂纹由于双金属耐磨板的含碳量及合金元素含量都较高,所以冷裂纹倾向比低碳调质钢大。双金属耐磨板的过热区高碳马氏体在低温下的马氏体难以产生自回火效应,氢脆性大,少量氢就足以导致冷裂。为降低接头中的含氢量。 除采用预热、后热及低氢型焊接材料和焊接方法外,还应仔细清理工件坡口周围和焊丝表面的油污、铁锈,避免在高湿度或低温环境下焊接。过热区的脆化由于耐磨板具有相当大的淬硬性,在热影响区的过热区很容易产生硬脆的高碳马氏体。 冷却速度越大,生成的高碳马氏体就越多,脆化也就越严重。要双金属耐磨板过热区脆化,宜采用小的焊接热输入,并辅之以预热、缓冷及后热等工艺措施。热影响区的软化双金属耐磨板热影响区的软化程度比低碳调质钢更为严重。 埋弧焊接双金属耐磨板也是所有焊接之中的一种焊接方法,也是在焊接生产中运用为广泛和成熟的焊接方法之一,虽然说这种焊接方法在焊接当中算是很成熟的焊接,但是在运用当中也不可以掉以轻心,因为在施工焊接当中也会出现各种不合理的现象。
对于w(Ni)在4%-7%的低碳马氏体耐磨衬板以及超级马氏体耐磨衬板,在淬火后(通常采取空冷)形成低碳马氏体,在回火加热到As(低于Ac1)以上时,将发生M的你转变。这种组织不同于Ac1温度以上转变形成的奥氏体,也不同于从高温冷却时残留的奥氏体,因此称为逆变奥氏体。 这种组织富碳富镍,具有良好的组织温度性,通常弥散分布于低碳马氏体基体,具有明显的强韧化作用。焊接特点对于Cr13型和马氏体耐磨衬板来讲,高温奥氏体冷却到室温时,即使是空冷,也转变为马氏体,出明显的淬硬倾向。 由于焊接是一个快递加热与快速冷却的不平衡冶金过程,因此,此类焊缝及焊接热影响区焊后的组织通常为硬而脆的高碳马氏体,含碳量越高,这种硬而脆倾向就越大。当焊接接头的拘束度较大或氢含量较高时,很容易导致冷裂纹的产生。 与此同时,由于此类钢板的化学成分使其组织位于舍夫勒M与M+F相组织的交界处,在冷却速度较小时,近缝区及焊缝金属会形成铁素体及沿晶析出碳化物,使接头的塑韧性显著降低。因此,在采用同材质焊接材料焊接此类马氏体钢板,为了细化焊缝金属的晶粒,焊缝金属的塑韧性,焊接材料中通常加入少量的Nb、Ti、Al等合金化元素,同时应采取一定工艺。