堆焊夹送辊时保证耐磨焊丝堆焊硬度稳定,需从焊前准备、焊接过程控制、焊后处理等多方面入手:
一、焊前准备
夹送辊表面处理:夹送辊表面的油污、铁锈、杂质等会影响堆焊层与基体的结合强度以及硬度分布,所以需先用丙酮、汽油等有机溶剂清除油污,再通过喷砂、打磨等方式去除铁锈和氧化皮,直至露出金属光泽。例如,对于因长期使用而表面有较多污垢和磨损的夹送辊,喷砂处理能有效清洁并粗化表面,增强堆焊层附着力。
预热:合适的预热能降低堆焊层与基体间的温差,减小焊接应力,防止出现裂纹等缺陷影响硬度。不同材质的夹送辊预热温度有差异,如普通碳钢夹送辊,预热温度通常控制在 150 - 250℃;而合金钢夹送辊,因合金元素增加了淬硬倾向,预热温度可能需提高到 250 - 400℃。可采用电加热、火焰加热等方式预热,加热过程要均匀,用热电偶或红外线测温仪监测温度。
耐磨焊丝选择:依据夹送辊的使用工况和性能要求挑选焊丝。如在高冲击磨损环境下,选含锰、铬等元素且韧性较好的耐磨焊丝;在高应力磨料磨损工况,选含碳量和合金元素较高、硬度高的焊丝。同时,确保焊丝质量,检查焊丝的直径偏差、表面质量等,直径偏差一般控制在 ±0.05mm 以内。
二、焊接过程控制
焊接参数设定
焊接电流:电流大小影响熔深和熔敷金属的稀释率,进而影响堆焊层硬度。电流过大,稀释率高,堆焊层硬度会因基体金属混入而降低;电流过小,可能导致熔合不良,硬度不均匀。例如,对于直径 3.2mm 的耐磨焊丝,焊接电流一般在 100 - 130A。
焊接电压:需与焊接电流匹配,保证电弧稳定燃烧。合适的电压能使焊缝成型良好,电压过高或过低都会造成焊缝缺陷,影响硬度。通常,焊接电压在 22 - 26V。
焊接速度:要保持均匀,过快会使堆焊层厚度不均匀,硬度不一致;过慢则会导致热输入过大,晶粒长大,硬度下降。一般焊接速度控制在 15 - 30cm/min。
焊接顺序与道间温度控制:合理的焊接顺序可减少焊接应力和变形,保证硬度均匀。如采用分段跳焊、对称焊等方法。同时,严格控制道间温度,一般道间温度应保持在预热温度与 250℃之间。若道间温度过高,会使堆焊层组织过热,硬度降低;温度过低,又会增大焊接应力。
操作手法:焊接时,焊工手法要稳定,保持电弧长度一致,摆动幅度均匀。例如,采用月牙形、锯齿形摆动方式,保证焊缝宽度和熔合良好。摆动速度依据焊接电流、电压和焊接速度调整,确保堆焊层厚度均匀,硬度稳定。
三、焊后处理
缓冷:堆焊完成后,夹送辊应缓慢冷却,防止因快速冷却产生裂纹和硬度不均。可将其放入石棉粉、石灰等保温材料中缓冷,缓冷时间根据夹送辊尺寸和材质确定,一般为 1 - 3 小时。
消除应力退火:为进一步消除焊接应力,稳定组织和硬度,需进行消除应力退火处理。退火温度一般在 550 - 650℃,保温时间按夹送辊厚度计算,通常每 25mm 厚度保温 1 小时,然后随炉冷却。
硬度检测与调整:用硬度计对堆焊层不同部位检测,若发现硬度不符合要求,分析原因并调整。如硬度偏低,可能是焊接参数不当或焊丝成分问题,可重新堆焊或进行适当热处理;若硬度偏高,韧性不足,可通过适当的回火处理降低硬度,提高韧性。
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