在使用耐磨焊丝堆焊撕碎机刀片时,控制硬度至关重要,它直接影响刀片的耐磨性与使用寿命。可以从以下几个关键方面着手:
1. 焊丝选择
成分匹配:
焊丝的化学成分是决定堆焊层硬度的关键因素。不同类型的耐磨焊丝含有不同比例的合金元素,如铬(Cr)、钼(Mo)、钒(V)、钨(W)等。例如,高铬焊丝能形成硬度极高的碳化铬硬质相,大幅提高堆焊层的耐磨性和硬度;含钼焊丝则可增强堆焊层的强度和韧性,同时对硬度有一定提升。应根据撕碎机刀片的具体使用工况和对硬度的要求,选择合适化学成分的焊丝。
质量把控:
选择质量可靠的焊丝产品,确保焊丝化学成分均匀、杂质含量低。优质焊丝能保证堆焊过程的稳定性和堆焊层性能的一致性,避免因焊丝质量问题导致硬度波动。建议选择知名品牌、有良好市场口碑且经过严格质量检测的焊丝。
2. 焊接工艺参数调节
焊接电流:
电流大小直接影响焊丝的熔化速度和堆焊层的熔深。一般来说,电流增大,焊丝熔化加快,熔深增加,堆焊层厚度可能增加,但过高的电流会使堆焊层过热,晶粒粗大,导致硬度下降。应根据焊丝直径和刀片材质,合理选择焊接电流,通常在保证焊接质量的前提下,尽量采用较小电流,以获得细晶粒组织,提高硬度。
焊接速度:
焊接速度决定了单位时间内堆焊层的受热程度和焊缝的形状。速度过快,可能导致堆焊层厚度不均匀,熔合不良,影响硬度;速度过慢,则会使堆焊层过热,降低硬度。需根据焊接电流和焊丝特性,调整合适的焊接速度,使堆焊层既能充分熔合,又不过度受热,以保证硬度。
电弧电压:
电弧电压主要影响电弧的长度和稳定性。合适的电弧电压能确保焊接过程稳定,使堆焊层表面平整,与母材良好结合。电压过高,电弧拉长,热量分散,可能导致堆焊层硬度不均匀;电压过低,电弧不稳定,易产生未熔合等缺陷。需根据焊接设备和焊丝类型,调节到合适的电弧电压值。
3. 母材处理
表面清理:
撕碎机刀片母材表面的油污、铁锈、氧化皮等杂质会影响堆焊层与母材的结合强度,并可能导致堆焊层出现气孔、夹渣等缺陷,进而影响硬度。堆焊前必须彻底清理母材表面,可采用机械打磨、化学清洗等方法,确保表面清洁、无杂质。
预热处理:
对于一些高硬度、高碳或合金含量较高的母材,堆焊前进行适当预热能有效降低堆焊层的冷却速度,减少焊接应力,防止出现裂纹,并有助于获得均匀的硬度。预热温度需根据母材材质和厚度确定,一般在 100 - 300℃之间。
4. 堆焊层数与厚度控制
层数规划:
堆焊层数过多,会使后续堆焊层对前一层的热影响加剧,导致整个堆焊层组织粗大,硬度下降。应根据对刀片硬度和耐磨性的要求,合理规划堆焊层数。在满足硬度和耐磨性能的前提下,尽量减少堆焊层数。
厚度控制:
堆焊层厚度也会影响硬度。过厚的堆焊层内部应力较大,易出现裂纹,且可能因冷却不均匀导致硬度不一致。一般来说,堆焊层厚度控制在 3 - 5mm 较为合适,既能保证足够的耐磨性能,又能维持较好的硬度均匀性。
5. 焊后热处理
消除应力退火:
堆焊后,堆焊层内部存在较大的焊接应力,这可能导致刀片在使用过程中出现变形或裂纹,影响硬度和使用寿命。进行消除应力退火处理,可有效降低焊接应力,稳定组织,提高硬度均匀性。退火温度一般在 550 - 650℃之间,保温时间根据刀片尺寸和堆焊层厚度确定。
回火处理:
回火处理能使堆焊层中的马氏体组织分解,析出弥散分布的碳化物,从而提高堆焊层的韧性和硬度。回火温度和时间需根据堆焊层的化学成分和硬度要求进行调整,通常回火温度在 200 - 500℃之间,回火次数可根据实际情况确定,一般为 1 - 2 次。
6. 硬度检测与质量控制
过程检测:
在堆焊过程中,定期对堆焊层进行硬度检测,可采用便携式硬度计进行现场检测。通过及时检测,能发现硬度异常情况,如硬度偏差过大或不均匀等问题,以便及时调整焊接工艺参数,保证堆焊层硬度符合要求。
成品检测:
堆焊完成后,对刀片整体进行全面的硬度检测,按照相关标准或技术要求,对不同部位进行多点测量,确保硬度值在规定范围内。对于硬度不符合要求的刀片,分析原因并采取相应措施进行补救,如重新堆焊、调整热处理工艺等。
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