耐磨复合板等离子弧粉末熔覆堆焊工作原理,是利用等离子弧作为热源,由送粉器向堆焊枪供粉,吹入电弧中,应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、随堆焊枪和工件的相对移动,等离子弧离开后液态合金逐渐凝固,形成一层高性能的合金堆焊层,从而实现耐磨复合板零件表面的强化与硬化的堆焊工艺。
由于等离子弧具有电弧温度高、传热率大、稳定性好,熔深可控性强,通过调节相关的堆焊参数,可对堆焊层的厚度、宽度、硬度在一定范围内自由调整。等离子粉末熔覆堆焊后基体材料和堆焊材料之间形成融合界面,结合强度高。
堆焊层组织致密,复合耐磨钢板耐蚀及耐磨性好;基体材料与堆焊材料的稀释减少,复合耐磨钢板材料特性变化小;焊道平滑整齐,不加工或稍加工即可使用。利用粉末作为堆焊材料可提高合金设计的选择性,特别是能够顺利堆焊难熔材料,提高工件的耐磨、耐高温、耐腐蚀性或耐冲击性。
耐磨复合板精炼法可提高钢液的纯净度及满足连铸对钢液成分和温度的要求,能满足特殊钢、普通钢和铸钢等工业生产钢铁的质量要求,由于其结构简单、操作方便、功能多样化、投资少等优点,已经在我国得到了广泛应用,成为我国钢铁工业冶炼纯净钢的主要炉外精炼方法之一。
吹氩搅拌是精炼炉的一大特点,研究吹氩搅拌时流场形态及在钢液中发生的物理化学反应具有重要的意义。根据模拟结果得出喷吹流量可以提高吹氩气体对钢液的搅拌效率、加快温度的均匀化,同时也有利于夹杂物的去除,对气泡脱碳的研究能准确控制钢中碳含量,提高钢水品质,优化生产钢质量。
耐磨钢板是指大面积磨损工况条件下使用的特种板材产品。目前,常用的耐磨钢板是在韧性、塑性较好的普通低碳钢或者低合金钢表面通过堆焊方法复合一定厚度的硬度较高、耐磨性优良的合金耐磨层而制成的板材产品。另外,还有铸造耐磨钢板和合金淬火耐磨钢板。
技术参数
硬度,HRC
耐磨层厚度≤4mm:HRC54-58;
耐磨层厚度>4mm:HRC56-62
外观参数
平整度:5mm/M
性能
良好的耐磨性
合金耐磨层的化学成分中碳含量达4~5%,铬含量高达25~30%,其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上,宏观硬度为HRC56~62,碳化铬的硬度为HV1400~1800。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布,即使与同成分和硬度的铸造合金相比较,耐磨性能提高一倍以上。与几种典型的材料耐磨性对比如下:
(1)与低碳钢;20~25:1
(2)与铸态高铬铸铁;1.5~2.5:1
良好的耐冲击性
耐磨复合钢板的基板为低碳钢或低合金。不锈钢等韧性材料,体现双金属的优越性,耐磨层抵抗磨损介质的磨损,基板承受介质的载荷,因此有良好的耐冲击性。可以承受物料输送系统中承受高落差料斗等冲击和磨损。
较好的耐热性
合金耐磨层使用在≤600℃工况下使用,若在合金耐磨层中加入钒,钼等合金,可以承受≤800℃的高温磨损。
使用温度如下:
普通碳钢基板不高于380℃工况使用;
低合金耐热钢板(15CrMo,12Cr1MOV等)基板不高于540℃工况使用;
耐热不锈钢基板在不高于800℃工况使用。
好的耐腐蚀性
耐磨复合钢板的合金层中含有高百分比的金属铬,故具有一定防锈和耐腐蚀能力。用于落煤筒和漏斗等场合可以做到防止粘煤。
品种规格齐全
耐磨钢板规格全,品种多,已成商品系列化。耐磨合金层的厚度在3~20mm。复合钢板的厚度薄为6mm,厚度不限。标准耐磨钢板可提供1200或3800×12000mm,也可根据用户需求,按图纸尺寸定做加工。耐磨钢板现分为普通型、耐冲击型和高温型三种,定购高温耐磨和耐冲击型复合钢板要说明。
方便的加工性能
耐磨钢板可以切割,弯曲或卷曲、焊接和打孔,它可以加工成普通钢板可以加工的各种部件。切割好的耐磨钢板可以拼焊成各种工程结构件或零部件。
功能及特点
可焊接、耐磨性能好。
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喷射成形技术是一种非常有发展前景和潜能的制备技术,在高合金化材料成形和制备方面有很大优势。堆焊耐磨钢板喷射成形技术原理是熔融堆焊耐磨钢板在高压惰性气体的作用下被雾化成细小弥散的液滴,随后在高速飞行的过程中迅速冷却至过冷态,然后在凝固前沉积到收集器上形成连续致密的近终形坯件。
耐磨钢板喷射成形技术工艺大大简化,生产周期缩短,大大降低成本,可以制备近终成型的坯体;冷凝速度快,冷速高达103 K/s,从而了组织宏观偏析,获得了精细的呈等轴状的显微组织。
不仅如此,它的高沉积率,单个产品的质量通常可达1 t 以上,有利于工业化生产;高合金性能优异,喷射成形材料性能(如耐蚀性、耐磨性、磁性以及强度和韧性等理化和力学性能),与粉末冶金材料相当,比常规铸造材料有较大提高。
具有更广泛的应用,可生产多种合金,尤其是在高温合金、堆焊耐磨钢板等高合金化材料方面具有明显优势,在堆焊耐磨钢板基复合材料方面也有广阔的应用前景。目前堆焊耐磨钢板喷射成形技术主要用于研究开发各种高性能合金产品,包括铝合金、铜合金、耐磨板、工具钢、堆焊耐磨钢板、轧辊合金以及高温合金,应用范围涉及汽车、石油化工、电子、航天领域以及很多普通的工业领域。
耐磨钢板在轧制过程的产生缺陷大致可分为原料缺陷、表面斑迹缺陷、板形缺陷和边部缺陷。所谓原料缺陷,是指由原料引起而在冷轧过程中造成并继续保持或残留下来的一些缺陷。原料缺陷通常有气泡、夹杂、铁皮压入、原料划伤和辊印等。
耐磨板斑迹缺陷,主要是由于带钢表面的轧制油和轧制时产生的铁粉吹扫不干净,轧制后残留在带钢表面所造成的。板面斑迹缺陷在钢卷退火后,在带钢表面碳化而形成黑斑,影响带钢表面质量。
耐磨板的板型缺陷主要是指连轧机产品存在的各种浪形和瓢曲。主要原因是机架负荷分配不均衡、机架间张力设定不良与工作辊辊型不合理等。这种缺陷容易造成罩退炉内发生粘结现象,对产品质量影响很大。边部缺陷主要是由于酸洗切边质量不好或带钢的塑性较差所造成的。
耐磨板用途非常广泛,同样各式各样的都有,有些地方可能需要折弯卷圈,而有些地方需要切割,都要注意了。因耐磨板是通过冶金加工使耐磨层和基板紧密结合,所以正常情况下,折弯卷圈是没有问题的,但是如果直径小于300mm会出现问题,所以不建议300mm以下卷圈。
在耐磨板切割加工中,是先钢板加工,因为钢板是在下料和划线后,才来进行切割工作的;常用的切割方式是数控火焰切割和数控水切割,数控火焰切割成本不是很高的,属于初级加工,其的加工范围是3mm到100mm的钢板。而数控水切割,其主要是在要求切割不变形这一条件下使用。