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坡口角度很小的埋弧焊称为窄间隙埋弧焊。窄间隙埋弧焊的坡口面角一般为1-4,在复合耐磨板进行窄间隙埋弧焊的过程中,坡口面角随着焊缝收缩也相应地缩小到接近零度,使坡口变成具有一定宽度的间隙,此间隙宽度略大于导电嘴的宽度。 窄间隙埋弧焊一般焊接复合耐磨板,厚度为350mm,间隙尺寸为18-25mm。复合耐磨板窄间隙埋弧焊具有下列优点:坡口窄小,熔敷金属量小,节省焊丝、焊剂、电能和工时。焊头自动跟踪焊缝,与一般埋弧自动焊相比,可避免人工调节焊头偏差引起的焊接缺陷,所以窄间隙埋弧焊性能可靠能确保焊接质量。 窄间隙埋弧焊采用脱渣性好的细颗粒焊剂,自动回收焊剂,焊工避免了清渣和筛选焊剂的工序。窄间隙埋弧焊采用线能量较小的焊接规范,改善了焊接接头的力学性能。由于复合耐磨板的坡口窄小,使焊接应力小和焊接接头综合力学性能良好,了焊接接头的抗裂性能。 焊缝中的热裂纹由于双金属耐磨板的含碳量及合金元素含量都较高,其结晶温度区间较大、偏析较严重,因而具有较大的热裂倾向。热裂纹经常出现在条焊道弧坑和凹形角焊缝中。为防止热裂纹,在选择焊接材料时,应尽量选用含碳量低,含S、P杂质少的填充金属【一般控制w(C)在0.15%以下,不超过0.25%,w(S)和w(P)均不超过0.03%-0.035%】,焊接时必须填满弧坑和保证良好的焊缝成形。


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。



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。

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