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坡口角度很小的埋弧焊称为窄间隙埋弧焊。窄间隙埋弧焊的坡口面角一般为1-4,在复合耐磨板进行窄间隙埋弧焊的过程中,坡口面角随着焊缝收缩也相应地缩小到接近零度,使坡口变成具有一定宽度的间隙,此间隙宽度略大于导电嘴的宽度。 窄间隙埋弧焊一般焊接复合耐磨板,厚度为350mm,间隙尺寸为18-25mm。复合耐磨板窄间隙埋弧焊具有下列优点:坡口窄小,熔敷金属量小,节省焊丝、焊剂、电能和工时。焊头自动跟踪焊缝,与一般埋弧自动焊相比,可避免人工调节焊头偏差引起的焊接缺陷,所以窄间隙埋弧焊性能可靠能确保焊接质量。 窄间隙埋弧焊采用脱渣性好的细颗粒焊剂,自动回收焊剂,焊工避免了清渣和筛选焊剂的工序。窄间隙埋弧焊采用线能量较小的焊接规范,改善了焊接接头的力学性能。由于复合耐磨板的坡口窄小,使焊接应力小和焊接接头综合力学性能良好,了焊接接头的抗裂性能。 焊缝中的热裂纹由于双金属耐磨板的含碳量及合金元素含量都较高,其结晶温度区间较大、偏析较严重,因而具有较大的热裂倾向。热裂纹经常出现在条焊道弧坑和凹形角焊缝中。为防止热裂纹,在选择焊接材料时,应尽量选用含碳量低,含S、P杂质少的填充金属【一般控制w(C)在0.15%以下,不超过0.25%,w(S)和w(P)均不超过0.03%-0.035%】,焊接时必须填满弧坑和保证良好的焊缝成形。
电弧性和飞溅程度方面同类产品相比有突出。表层主要缺陷为横向微裂纹,是应力释放的正常现象,为大多数硬面堆焊所允许。同一种自保护双金属耐磨板在相同的焊接规范下由于采用的焊接设备不同,使得焊接工艺性能差异很大。 58-O适合采用ZD7-1000型逆变直流明弧自动焊机焊接;70-O适合采用MZ-1000型埋弧自动焊机不加焊剂焊接,其焊道外观光滑、美观。堆焊层金相组织采用Quanta200型扫描电子显微镜对研制双金属耐磨板堆焊层表面和横截面金相组织进行了分析。 58-O、60-O堆焊层的组织相近,均为过共晶组织,在莱氏体基体上均匀分布着形状规则的初生碳化物。碳化物数量多,分布均匀。初生碳化物颗粒较大、呈细杆状、具有明显方向性且生长方向垂直于工作面;共晶碳化物比较细碎,方向性不明显;基体为马氏体和残余奥氏体。 与同类产品相比,研制双金属耐磨板堆焊层显微组织更,对堆焊层的耐磨性十分有利。采用D8ADVANCE型X-射线衍射仪连续扫描法对58-O、60-O堆焊层进行了物相分析,发现堆焊层中的主要物相有三种:斜方晶系的M7C3;体心立方的Fe-Cr固溶体和Fe。