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本文研究焊丝为一种应用于密炼机耐磨堆焊金属芯药芯焊丝。金属芯药芯焊丝是近年来国际发展的新趋势,被称为“代替实芯焊丝的焊接材料”。它具有焊接质量好,渣量少,熔敷速度快,合金成分可方便调节等优点,该焊丝采用埋弧焊接,电源为直流反接。国内外堆焊生产密炼机转子一般采用高铬铸铁型材料,高铬铸铁由于含碳量较高,性能较脆,焊接时容易出现裂纹,对工件形成破坏。本文充分利用金属芯药芯焊丝的特点,设计出一种除了具有金属粉芯药芯焊丝一般的优点之外还具有高硬度高耐磨性同时又有良好抗裂性的焊丝,熔敷金属为新型高铬铸铁组织。
Cr和Fe是我国比较丰富的资源,在药芯焊丝的配方中加入大量的Fe和Cr,使其他的合金金属含量减少,这直接降低了制造药芯焊丝的成本。在该药芯焊丝中加入大量的Fe元素,可以提高焊丝的熔敷速率,从而大幅度提高其工作效率。同时,随着焊丝中含铬量的提高,碳化物硬质相体积增加,硬度呈上升趋势,其耐磨性也增加。铬还有细化晶粒的作用,晶粒细化不仅可以提高其强度和硬度,也可以提高塑性和韧性。该药芯焊丝为金属芯药芯焊丝,配方中加入的全部为金属粉末,无矿物质,所以本身产生的焊渣很少。
该药芯焊丝针对密炼机的具体情况,在进行分析之后优化调整合金系,从而制造出了一种具有各种优良性能的药芯焊丝。总结了焊丝轧制的各影响因素,改善其工艺性能,并通过光学显微镜,扫描电镜以及X-射线衍射对焊缝的最终组织结构进行分析。本文通过试验分析了焊丝的耐磨性、硬度、抗裂性和抗高温氧化性能及部分合金元素如C、Cr、B、Mo、Mn、Si等对其性能的影响。该药芯焊丝耐磨性好,是45#钢的12倍,硬度高,达50HRC,并有良好的抗裂性、脱渣性和高的抗氧化性能。