耐磨堆焊用自保護(hù)藥芯焊絲渣系研究.pdf

1、堆焊是用焊接方法在零件表面堆敷一層具有特定性能材料的工藝過程。堆焊對受磨損機(jī)械零件的修補(bǔ)具有延長零件的使用壽命、節(jié)約貴重材料、降低制造成本等優(yōu)點(diǎn)。用自保護(hù)藥芯焊絲進(jìn)行堆焊能有效提高修補(bǔ)效率、縮短生產(chǎn)周期和降低成本,對提高機(jī)械設(shè)備和零件的安全壽命有很大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
　　 本文根據(jù)常用耐磨堆焊材料的特點(diǎn),在參考傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)鋼用自保護(hù)藥芯焊絲渣系的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了C-Al-CaF2-MgO耐磨堆焊用自保護(hù)焊絲渣系。本渣系中,C作為脫氧劑

2、,并充分利用其脫氧產(chǎn)物CO作為保護(hù)氣體；采用Al作為固氮、脫氧劑；采用CaF2和MgO作為主要造渣劑；加入K2CO3作為穩(wěn)弧劑；Si、Mn聯(lián)合脫氧。在此基礎(chǔ)上,采用一系列分析手段對該渣系組分對藥芯焊絲熔滴過渡行為、焊接電弧穩(wěn)定性、熔渣覆蓋及脫渣性等方面的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和探討。
　　 通過高速攝影觀察熔滴過渡過程、水中收集熔滴和焊接飛濺測試等方法,研究了渣系組分對熔滴過渡行為及飛濺性的影響。結(jié)果表明:石墨含量6％時(shí),Al粉含

3、量10％時(shí),MgO含量8％時(shí),具有較少的飛濺,但飛濺率仍然不低于10％。
　　 通過德維創(chuàng)瞬態(tài)數(shù)據(jù)分析儀同步測試了焊接過程的電弧電壓和焊接電流數(shù)據(jù),生成電弧電壓、焊接電流波形圖；同時(shí)結(jié)合高速攝影觀察電弧的形態(tài),研究渣系組分對焊接電弧穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:隨著石墨含量的增加,電弧穩(wěn)定性逐漸變好;隨著Al粉和MgO含量的增加,電弧穩(wěn)定性先好轉(zhuǎn),然后惡化；石墨含量6％,Al粉含量10％,MgO含量8％時(shí)有最佳電弧穩(wěn)定性。
　　

4、 通過熔渣覆蓋性評定及落球脫渣性試驗(yàn)研究了渣系組分對渣覆蓋及脫渣性的影響。結(jié)果表明:隨Al粉、MgO含量的增加,熔渣抱團(tuán)傾向增大,覆蓋性交差；Al粉含量的增加稍微增加了脫渣性,MgO含量的增加惡化脫渣性,但總體來說影響較小;當(dāng)Al粉含量10％,MgO含量8％時(shí)有最佳覆蓋性及脫渣性。
　　 最后,本文得出了具有較好焊接工藝性能的藥芯焊絲渣系主要成分最佳含量范圍為:石墨(5～6％)-Al粉(10％)-MgO(8％)-CaF2(30