单齿辊碳化钨合金耐磨堆焊.docx

单齿辊碳化钨合金耐磨堆焊 堆焊是用焊接方法在零件表面堆敷一层具有一定性能材料 的工艺过程其目的不是为了连接零件，而是在于使 零件表面 获得具有耐磨、耐热、耐蚀等特殊性能的熔敷金属， 或是为了 恢复和增加零件尺寸而进行的焊接过程。堆焊是焊接 领域的一 个重要分支，它在冶金机械、矿山机械、石油化工、 航天工业 等领域的零件制造和修复中得到了广泛应用。本公司 就曾承揽 了 l 台单齿辊破碎机，其中齿辊上齿圈就是在铸铁的 基体上堆 焊了 l 层合金元素使齿圈表面获得高硬度以及良好 的耐磨性。 1 焊前分析 此单齿辊破碎机用于破碎烧结矿，其齿辊在中等冲击 强度 磨料磨损条件下工作，应选择具有高耐磨性质的堆焊 合金。目 前主要有合金铸铁或碳化钨合金，虽然碳化钨价格比 合金铸铁 高，但是在磨料磨损条件下使用寿命很长。另外在我 国钨资源 比较丰富因此，决定选用碳化钨合金堆焊。由于碳 化钨熔点 很高，所以它基本上不熔化而存在于焊缝中 “镶嵌” 甚至 “钎接”在基体上，构成硬质合金复合材料堆焊层， 为充分发 挥碳化钨的耐磨性，应尽量保持碳化钨颗粒的形状， 避免熔 化。需要注意的是碳化钨合金脆性较大，容易产生裂 纹，因此 制定工艺时要考虑焊前预热，焊后缓冷等措施。 2 焊接工艺 21 焊前准备 焊前需对零件进行打磨，去除零件表面的油污、 分等杂质直至露出金属光泽为止。 为保证焊接质量，便于操作，需制作专用工装， 置尽量保持在平焊位置施焊。 22 焊材选择 铁锈、水 使焊接位 根据本厂现有设备情况及人员状况，并结合齿辊表面 形状 较为复杂的特点，决定采用焊条电弧焊的方法进行堆 焊。 D707 (EDWA 一 15)是碳钢焊芯、低氢钠型药皮碳化 钨 堆焊焊条。依靠药皮中碳化钨合金过渡，使得堆焊金 属 w(W) 达到 40 50 ，堆焊层硬度HRC60。然而通过采用 合理的热 处理工艺后，使其具有较高的硬度和优异的耐磨及耐 蚀性能 是低合金钢 35CrMo 经 C，N 共渗后(850 oC 油冷+200 oC 回火) 的 612 倍，非常适合齿辊的工况，所以决定采用 D707 焊条施 焊。焊前焊条需经 300350 oC 烘焙 l h，同时也需放 置在保温 筒内。以备随用随取。 D707 焊条药皮较厚，因而套管较长，在焊条发红后， 药 皮容易有小块脱落，根据药皮类型及上述特点，选用 ZX5500 可控硅整流弧焊机，并且直流反接(工件接负极)。 23 堆焊工艺 铸铁齿辊含碳量高，焊后易出现硬脆的高碳马氏体， 淬硬 倾向和裂纹敏感倾向大，焊接性差，从而应注意防止 裂纹的产 生。为此，焊前焊件需进行整体预热，预热温度为 300350 qC，并且在堆焊过程中要保持层间温度不得低于预热 温度这 样可以减小焊接应力， 防止冷裂纹的产生。 工程中图样要求堆焊层厚度 5 mm，但由于焊条电弧焊 堆 焊熔深大，稀释率高，单层堆焊导致堆焊层硬度和耐 磨性下 降，而采用多层堆焊则容易导致开裂，所以准备堆焊 2 层。 由于此种焊条药皮易发红脱落，所以宜使用小电流。 第 l 层采用 32 mm 焊条，焊接电流 80 一 ll0 A，电弧电 压 2224 V。 第 2 层采用(b40 mm 焊条，焊接电流 150 170 A，电 弧电压 22 24 V。同时在焊接过程中需采用短弧焊。 焊后要及时保温，随时用石棉被