鋼板堆焊修復(fù)工藝之明弧與埋弧

鋼板堆焊修復(fù)工藝有兩種，每一種是明弧，還有一種則是埋弧。如果焊接時(shí)看得見電弧光的焊接方法就是所謂的明弧焊，如焊條電弧焊、亞弧焊、二保焊。而另一種當(dāng)然是與其相反的。

  鋼板堆焊修復(fù)是明弧焊的焊接種類不同，其獲得的焊接質(zhì)量、生產(chǎn)效率、勞動強(qiáng)度也各不相同。比如說手工電弧焊雖然在工業(yè)應(yīng)用最廣泛，其設(shè)備簡單價(jià)格便宜易維護(hù)，操作靈活適應(yīng)性強(qiáng)；鋼板合金耐磨層和基板之間采用的是冶金結(jié)合的方式，通過專用設(shè)備和自動焊接工藝，將高硬度自保護(hù)合金焊絲均勻地焊接在基板上，復(fù)合層數(shù)一層至兩層以至多層。但是其生產(chǎn)效率低，焊接質(zhì)量可通過調(diào)節(jié)焊接電源、焊條、焊接工藝參數(shù)控制外，還依賴于焊工的操作技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)；焊工勞動強(qiáng)度較大，勞動條件差；不適于焊接薄板和特殊金屬。

 而亞弧焊、二保焊技術(shù)是在普通電弧焊的原理的基礎(chǔ)上，利用亞氣、二氧化碳?xì)怏w對金屬材料的保護(hù)，使被焊金屬和焊材達(dá)到冶金結(jié)合的一種焊接技術(shù)。幾乎適用于焊接所有金屬，特別是一些難熔金屬；適用于單面焊雙面成形，尤其適用于薄板焊接。

 由于亞氣保護(hù)可隔絕空氣中的氧氣、氮?dú)?、氫氣等，減少合金元素的燒損，因此可以保證鋼板堆焊修復(fù)時(shí)焊縫致密性好，無飛濺、熱影響區(qū)窄，焊件應(yīng)力、變形、裂紋傾向小焊接質(zhì)量高。

  鋼板堆焊修復(fù)所用的埋弧焊工藝是一種電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法，是生產(chǎn)效率較高的機(jī)械化焊接方法之一，它的優(yōu)勢在于焊接質(zhì)量穩(wěn)定：熔渣隔絕空氣的保護(hù)效果好，焊縫金屬雜質(zhì)較少，焊接參數(shù)可以通過自動調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，對焊工技術(shù)水平要求不高，焊縫成份穩(wěn)定，機(jī)械性能比較好等等。水下切割方法：限制和降低軟化區(qū)范圍的有效方法，在切割過程中使用水來冷卻鋼板及切割表面。

  它除了減輕手工焊接操作的勞動強(qiáng)度外，它沒有弧光輻射及焊接煙很少，不過它不適于焊接薄板和特殊金屬的堆焊修復(fù)，倒是適用于批量較大，較厚較長的直線及較大直徑的環(huán)形焊縫的焊接。鋼板主要分為通用型、抗沖擊型和耐高溫型三類，應(yīng)用的場合也是不同的，但它們基本已經(jīng)涉及到了各個工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，包括冶金、煤炭、水泥、電力、玻璃、礦山、建材、磚瓦等行業(yè)，與其他材料相比，有很高的性價(jià)比。所以相比之下，不管是鋼板堆焊修復(fù)工藝中的哪一種，都各有各的特點(diǎn)，以及不同的適用范圍。

鋼板等溫處理的研究手段和結(jié)果

對于鋼板來說，生產(chǎn)加工中溫度的變化將直接影響整個板材性能，所以一直以來都在研究鋼板等溫處理的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同加熱溫度下，鋼板的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線、微觀組織、物相及相似結(jié)構(gòu)相也都隨之發(fā)生了變化。

鋼板等溫處理的研究手段包括了很多先進(jìn)的技術(shù)，如光學(xué)顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射儀及電子背散射衍射技術(shù)等。干燥窯作為造球的關(guān)鍵設(shè)備，窯內(nèi)的襯板要不停的運(yùn)轉(zhuǎn)翻炒著大量的鐵礦粉，加上煤氣高溫的侵蝕，設(shè)備運(yùn)行條件是十分惡劣的。隨著退火溫度的升高，鋼板中鐵素體的相比例會逐漸降低，升高的是貝氏體，而其中殘余的奧氏體則會以橢圓狀和細(xì)條狀分布在鐵素體晶界及晶內(nèi)。

當(dāng)加熱溫度由完全奧氏體化溫度降低到兩相區(qū)內(nèi)較高溫度時(shí)，鋼板連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線中鐵素體轉(zhuǎn)變區(qū)左移。這時(shí)只要通過790℃加熱保溫，就可以得到含有鐵素體、貝氏體和殘留奧氏體的多相組織。

當(dāng)保溫溫度進(jìn)一步提高之后，工藝時(shí)間會直接影響到鋼板中鐵素體晶粒尺寸、鐵素體量以及鐵素體基體上的位錯密度和沉淀析出量；隨著貝氏體區(qū)保溫時(shí)間的延長，鋼板中殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)先增大后減少，殘余奧氏體中碳含量增多。

當(dāng)加熱溫度處在兩相區(qū)范圍內(nèi)時(shí),隨著加熱溫度的降低，鐵素體轉(zhuǎn)變被推遲，奧氏體的含碳量也會有所不同。在相同的拉伸變形階段，奧氏體轉(zhuǎn)化率的增加速率不同，使得鋼板連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線右移。

另外，如果等溫時(shí)間相同的話，等溫溫度越高，殘余奧氏體中的碳含量越大，鋼板中的鐵素體、貝氏體晶界或者相界面1μm以上大顆粒奧氏體發(fā)生相變，相應(yīng)的其性能也會有變化。

鋼板的主要性能

鋼板性能優(yōu)異：特別考慮了鋼板焊接性能，在保證鋼板耐磨性及其力學(xué)性能的前提下，盡可能的降低鋼板碳當(dāng)量，進(jìn)行獨(dú)特的成分設(shè)計(jì)。餅通過相應(yīng)工藝試驗(yàn)，選擇極佳匹配的焊接材料，在鋼板、焊接材料兩方面都可以安心使用。

鋼板具有良好韌性： 通過嚴(yán)格控制化學(xué)成分，大限度的降低鋼種有害元素含量，選擇合理的熱處理?xiàng)l件，是鋼板具有良好的韌性。由此，可以針對耐磨構(gòu)件的脆性破壞，構(gòu)筑高度可靠性的結(jié)構(gòu)件。

鋼板加工性能良好： 由于鋼板性能控制均勻，性能配合極佳，又有良好韌性保證，因此鋼板彎曲加工以及打孔、切削等機(jī)械加工性能都很優(yōu)異。鋼板是根據(jù)所需的若干合金元素的添加，設(shè)計(jì)出低合金高強(qiáng)度鋼板系列，通過鋼板特殊熱處理方式，提高鋼板強(qiáng)度級別，使之具有可以對應(yīng)各種規(guī)格的高硬度(耐磨性)。而鋼板之所以耐磨，主要是因?yàn)樗鼈儾粌H有硬的質(zhì)點(diǎn)，而且還有軟的基體。其結(jié)果是結(jié)構(gòu)件的重量得以明顯減輕。

鋼板耐磨性好：合金耐磨層的化學(xué)成分中碳含量達(dá)4～5%，鉻含量高達(dá)25～30%，其金相組織中Cr7C3碳化物的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%以上，宏觀硬度為HRC56--62，碳化鉻的硬度為HV1400--1800。雖然各類鋼板的硬度值有所不同，但是它們的生產(chǎn)工藝流程是相似的，都包括了坯料、軋尖、球化退火、矯直、酸洗、修磨、涂料皂化、冷拔、中間退火、冷拔、光亮退火、拋光矯直、修磨、涂油包裝等一系列工序。由于碳化物成于磨損方向相垂直分布，即使與同成分和硬度的鑄造合金相比較，耐磨性能提高一倍以上。

良好的耐沖擊性：鋼板的基板為低碳鋼或低合金。不銹鋼等韌性材料，體現(xiàn)雙金屬的優(yōu)越性，耐磨層抵抗磨損介質(zhì)的磨損，基板承受介質(zhì)的載荷，因此有良好的耐沖擊性。可以承受物料輸送系統(tǒng)中承受高落差料斗等沖擊和磨損。

較好的耐熱性：合金耐磨層推薦使用在≤600℃工況下使用，若在合金耐磨層中加入釩，鉬等合金，可以承受≤800℃的高溫磨損。

好的耐腐蝕性：鋼板的合金層中含有高百分比的金屬鉻，故具有一定防銹和耐腐蝕能力。用于落煤筒和漏斗等場合可以做到防止粘煤。