2010-05-31 09:24 中国耐磨网 【大 中 小】【打印】【我要纠错】
1、堆焊定义:
用焊接方法在零件表面堆敷一层具有一定性能的材料,以增加零件的耐磨、耐热、耐腐蚀等方面性能。在冶金、矿山、电力、农业、石油等行业被广泛应用。
2、堆焊须注意几点:
根据使用要求,合理选用堆焊合金;
尽量降低母材稀释率;(摆动、防工件变形)
提高生产率;(明弧)
希望堆焊金属和母材有相近的膨胀系数和相变温度。(高铬铸铁)
3、堆焊目的:
降低成本
延长使用寿命
减少维修(费用及时间)
减少备件
一、金属磨损主要形式:
据专家早年对金属损耗的综合统计,世界每年生产的金属材料有1/3是被磨损掉;还有1/3是被腐蚀掉的。磨损是多因数相互影响的过程,受温度、速度、润滑、载荷等等影响,故耐磨性不是金属固有的性能。大两统计表明,75%机器零件是因磨损而报废。
1、粘着磨损(金属和金属间):
相对移动——表面不平——局部高温焊合或转移到另一表面。如:轴、轴承、履带轮、制动轮等等。
堆焊材料:较小磨擦系数;硬度和与其相摩擦的金属相近。主要低碳和中碳合金钢。耐冲击条件时也有用高锰钢。
2、磨料磨损(金属和非金属间):
硬质颗粒和表面粗糙的物体(岩石、矿石、沙子、土壤、硬金属削、沙布、沙轮等)对金属表面进行显微切削。
凿削磨料磨损:磨粒以很大冲击力切入金属表面形成沟漕。如挖掘机斗齿、破碎机锤头和颚板。要求高韧性耐磨材料,如奥氏体高锰钢、回火的马氏体合金钢。
高应力(三体)磨料磨损:两金属间夹有磨料,接触点上有很高压应力,使金属被碾碎,同时引起金属显微划伤或使硬相(如碳化物)剥落。如电厂中速磨、球磨机、挖掘机脸条链轮等。冲击是次要的,需材料有高的抗压强度和硬度,可用合金白口铸铁、碳化钨、高碳钢。
低应力(二体)磨料磨损:固态磨料以某种速度、较自由地与所接触的金属表面相对运动引起,冲击力较小。含有磨料的气体或液体冲击金属表面也可属此类。推土机铲刀、犁铧、泥浆泵叶轮、粉尘排除设备等。要求材料有高耐磨性和硬度,如白口铸铁、碳化钨、马氏体钢等。
以上主要比较耐磨和冲击程度来找最佳平衡点。
3、热疲劳:
热轧辊、热锻摸、压铸摸等。要含Cr、W、Mo、V合金钢和Co基、Ni基等。
4、磨蚀磨损:
磨损+付蚀。Cr-Ni钢、Co基、Ni基等
5、气蚀磨损:
水轮机叶片、船舶螺旋浆、水泵等
6、冲击、疲劳、微动……等等。
磨损往往是复合的和变化的,如:轧辊(粘着、应力疲劳、冷热疲劳、高温氧化、氧化皮磨料、气蚀)、制动、摩擦……等。
二、公司材料种类和用途:
1、低合金钢:H3·H2
耐严重磨粒磨损、交变应力——中等金属间磨损
H3**用于作过渡层或恢复被磨损零件的尺寸。如导轨、链轮、轴类、起重机轮等H2**主要用于堆焊较低温度工作的各种轧辊。
2、奥氏体锰钢:H5
优良的耐冲击性能,可冷作硬化,用于严重冲击——轻微磨粒磨损。
如破碎机锤头、颚板,破碎机辊等。
3、碳化钛强化钢:H6
中等冲击——严重磨粒磨损,不裂,HRc近60,专门用于水泥厂辊压机辊的修复
4、马氏体不锈钢:H4
中等冲击,中等金属间磨损,中等磨粒磨损。用于较高温度工作的钢轧辊、水压机柱塞、部分轴类等。
5、高铬铸铁类型:H9·H1
Fe——Cr胎体上分布着大量初生碳化物,Cr/C到5以上碳化物主要呈颗粒状分布,根据合金含量及与C的亲和力形成各种合金C化物。
MnFeCrMo(W)VNbTi
耐严重磨粒磨损和低的冲击力。用于挖土机、采矿机、破碎机、输送带零件修复
三、各种堆焊方法
1、氧——乙炔堆焊
2、手工电焊条堆焊
3、钨极氩弧堆焊(手工或自动)
4、埋弧堆焊(自动)
配用焊剂:H101、H103、H104、H201、H204、H403——SH107
H202、H203、H401、H402、——HJ260
H301、H302——HJ301
5、明弧堆焊:(不用焊剂,手工或自动)
手工明弧焊和手工电焊条堆焊比较:焊机、效率、收得率
摆动和非摆动比较:成形、稀释率、堆厚
手工和自动比较:劳动强度、成形、生产率、灵活性、
6、等离子粉末堆焊
7、各种堆焊方法稀释率比较:
喷焊、喷涂——0%;
等离子、粉末堆焊、氧-乙炔——5%;
钨极氩弧焊——5-15%;
焊条堆焊——20-30%;
埋弧、明弧和熔化极氩弧——30-40%.
8、明弧堆焊和埋弧堆焊综合对比
. | 明弧自保护堆焊 | 埋弧自动焊 | |
材料消耗及成本 | 所用材料 | 管状(药芯)焊丝 | 管状(药芯)焊丝 |
焊丝价格(元/公斤) | 0-50 | 40-50 | |
熔剂消耗(元/公斤焊丝) | 0 | 0.804 | |
堆焊成本 | 下降14~20% | 较高 | |
劳动生产率 | Φ3.2焊丝适用焊接电流(安) | 400~450 | 350~400 |
堆焊速率(公斤/小时) | 7~9 | 5~6.5 | |
单层堆焊厚度(mm) | 可达 | ≥2 | |
劳动条件 | 脱渣性能 | 无脱渣问题 | 由于高合金成分,脱渣相当困难 |
烟雾 | 有,需抽风装置 | 无 | |
弧光 | 有,需加遮护板 | 无 | |
自动化程度 | 高(调好后无需看管) | 低(人工操作) | |
劳动强度 | 低 | 高 | |
粉尘 | 基本无 | 严重 | |
焊缝性能 | 焊道稀释率 | 30~40% | 30~40% |
焊道冷却速度 | 稍高 | 稍低 | |
焊缝硬度 | 同样焊盘,略高2~3度HRc | 稍低 | |
对母材影响 | 层间温度 | 100℃ | 高 |
母材裂纹 | 不易产生 | 难以避免 | |
工件变形 | 可做到无变形 | 有变形 |
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