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影響堆焊耐磨鋼板激光成型的因素
堆焊耐磨鋼板可以通過激光加工成形,但在這過程中還是會有很多因素會影響堆焊耐磨鋼板城激光成形的效果,包括輸入的激光能量、彎曲件的幾何尺寸和材料的性能等。它們之間存在著什么樣的關系呢?
在堆焊耐磨鋼板的激光彎曲中,能量效應可用材料吸收的能量密度和吸收該能量所用的時間來表示;而能量密度又取決于材料對激光的吸收系數(shù)、激光輸出功率及相對于彎曲件表面的焦距。實驗證明,在輸入總能量一定的前提下,大能量密度的輸入、短時間的加熱有利于增加堆焊耐磨鋼板的彎曲角。
其次,堆焊耐磨鋼板的熱物性和力學性能對激光彎曲的影響是較為復雜的,主要將涉及到材料的熱膨脹系數(shù)、比熱容系數(shù)、熱擴散系數(shù)、屈服極限、彈性模量和硬化指數(shù)等參數(shù)。在同樣的工藝條件下,堆焊耐磨鋼板的比熱和熱導率越大,則成形工程中的溫度梯度不明顯,產(chǎn)生的彎曲角也就越小。
另外,影響堆焊耐磨鋼板激光彎曲角的幾何尺寸因素還有彎曲件的寬度和堆焊耐磨鋼板材厚度。在特定的工藝條件下,厚度的影響主要體現(xiàn)在彎曲角度上,厚度越大,所獲得的彎曲角就越小。但是當厚度超過某一極限值時,堆焊耐磨鋼板料將不產(chǎn)生任何塑性彎曲。
當然,堆焊耐磨鋼板料寬度對彎曲角度的影響也很大,通常激光束的直徑很小,使得同一時刻被加熱材料的范圍也很小。板料越寬,剛端作用也就越明顯,但是堆焊耐磨鋼板寬超過一定值時,其影響不再顯著。
堆焊耐磨鋼板的性能受到雙重時效工藝的影響
通過一系列的研究比較后確定,雙重時效工藝對堆焊耐磨鋼板的性能有很大的影響,而具體使堆焊耐磨鋼板發(fā)生了哪些變化,是以什么原因發(fā)生變化的?還需要進一步分析才知道。
由于堆焊耐磨鋼板形變溫度的提高,材料在時效過程中析出的次生α相含量也會逐漸增加,使得堆焊耐磨鋼板的強度有明顯升高;合金的晶粒明顯變大,導致析出物的形貌也發(fā)生變化。
當而溫度降低到一定程度的時候,堆焊耐磨鋼板中的馬氏體就無法轉(zhuǎn)變?yōu)槟赶?合金無法表現(xiàn)出雙程記憶性能,但隨著固溶處理溫度升高,合金變形所需的驅(qū)動力會降低。
當當形變溫度高于相變點時,初生α相對β晶粒的釘扎作用就會有明顯的減弱,使得β晶粒迅速長大,這樣堆焊耐磨鋼板中的合金雙程形狀回復率就會隨著訓練次數(shù)的增加快速增加,隨著時效時間的上升,堆焊耐磨鋼板硬度提高,而其拉伸塑性則明顯下降。
當堆焊耐磨鋼板處于純奧氏體狀態(tài)下的時候,它在經(jīng)過175℃單級時效后,合金的時效8小時硬度達到一個峰,此時的次生α相的體積分數(shù)主要決定于形變溫度。除此之外,堆焊耐磨鋼板固溶處理之后的時效溫度對合金的剪切變形行為也有顯著影響。
時效14小時堆焊耐磨鋼板的硬度達到第二個峰,并且繼續(xù)增加形變的溫度,使得雙程記憶性能開始緩慢衰減,這時如果持續(xù)對堆焊耐磨鋼板進行時效處理的話,它的8%~16%預變形單程記憶應變都在6%以上,硬度隨著固溶溫度的提高逐漸增大。
與以往的單重時效工藝相比的話,雙重時效工藝可以使是堆焊耐磨鋼板的室溫抗拉強度得到了顯著的提高,有助于延長其使用壽命。
堆焊耐磨鋼板的切割和焊接
堆焊耐磨鋼板也可采用傳統(tǒng)的火焰切割。
采用火焰切割時,建議采用切割小車,根據(jù)堆焊耐磨鋼板厚度不同,采用不同規(guī)格的槍頭,燃氣和氧氣配比調(diào)整適當(建議是中性火焰),建議是全部調(diào)整好后再開始下料,防止因中途熄火引弧造成斷面缺口,影響切割質(zhì)量。
堆焊耐磨鋼板的焊接:
堆焊耐磨鋼板的焊接可采選用手工電弧焊的方法。
焊條選用D256(堆256)或D266(堆266)焊條;焊接前應打磨焊縫,要徹底清理工件坡口及邊緣,去除鐵銹、油污,同時將焊條烘干;焊接時,應選擇小直徑焊條(一般為3mm-3.5mm),小電流、高電壓、多焊層、多焊道、快速焊接;如采用直流焊接,焊條接正極;焊接每層后要錘擊焊縫,以提高其抗熱裂紋能力。也可使用流動水快速降溫。
堆焊耐磨鋼板的焊接操作
1表面處理
堆焊耐磨鋼板工具鋼必須在釬焊前進行清潔,加工表面不必太光滑,以免潤濕和擴散焊料和助焊劑;硬質(zhì)合金的表面應在釬焊前進行噴砂處理,或者對碳化硅和金剛石砂輪進行研磨以去除表面多余的碳,以便在釬焊過程中使焊料潤濕。含有碳化鈦的硬質(zhì)合金更難以潤濕,并且通過在其表面上施加氧化銅或氧化鎳漿料并在還原氣氛中烘烤以將銅或鎳轉(zhuǎn)移到表面來加強。潤濕性。
2釬焊技術
堆焊耐磨鋼板碳素工具鋼的釬焊在淬火過程之前或同時進行。如果在淬火過程之前進行釬焊,則釬料金屬的固相線溫度應該高于淬火溫度范圍,以使工件在再加熱到淬火溫度時仍然具有足夠高的溫度而沒有失效。當組合釬焊和淬火時,選擇固相溫度接近淬火溫度的釬焊材料。
3釬焊后清潔
完成釬焊工作后,用熱水或一般爐渣混合物清洗工件上的助焊劑殘留物,然后用合適的酸性清洗溶液酸洗以除去基部柄上的氧化膜。但是,請注意不要使用針酸溶液來防止釬焊金屬的腐蝕。釬焊工具鋼和硬質(zhì)合金通常由純銅,銅 - 鋅和銀 - 銅焊料制成。