還在等您  高鉻耐磨堆焊板  10+8/8+6/6+6  一、發(fā)展背景 煤炭行業(yè)中煤炭的采掘、分選、儲存及運輸?shù)倪^程中都會造成設備機械的嚴重磨損。在重介質(zhì)選煤系統(tǒng)中,工件工作環(huán)境惡劣,磨損更加嚴重。磨損主要從材料的表面開始,每年由于磨損造成了大量資源浪費和經(jīng)濟損失,因此致力于耐磨產(chǎn)品研發(fā)和表面改性技術(shù)的科技研究是必需的。二、定義 高鉻耐磨堆焊板利用明弧堆焊方法制備,焊層層間溫度可控,可有效降低焊接熱應力,合金粉末配比方便可調(diào),采用快速冷卻方法可達到細化晶粒的效果,施焊工藝簡單。利用明弧堆焊高鉻耐磨板制成的耐磨零部件,已在電力、水泥、礦山、冶金等行業(yè)得到廣泛推廣應用,在煤炭行業(yè)中的應用也越來越廣泛。三、高鉻耐磨堆焊板的組織特性 目前廣泛應用的鉻系白口鑄鐵合金大多采用鑄造方法制得,其碳及鉻(Cr)的含量都不高。當Cr含量≤5%時易得到(Fe,Cr)3C型碳化物,且呈連續(xù)網(wǎng)狀分布(圖1)。此種鑄態(tài)組織通常為共晶碳化物和珠光體,因組織中存在大量碳化物,且顯微組織表現(xiàn)為各向異性,性能波動大,且因連續(xù)網(wǎng)狀碳化物對基體的割裂作用,造成材料韌性儲備小、易脆斷。 高鉻耐磨鑄鐵的Cr含量在12%~28%,含碳量2.4%~3.6%,是目前使用最廣泛的一種耐磨材料。其特點是韌性和耐磨性較高,組織形態(tài)如圖2所示。其碳化物以(Fe,Cr)7C3形式出現(xiàn),顯微硬度在HV1500~1800。碳化物呈顯微棒條狀,作橫向切割時可發(fā)現(xiàn)這種碳化物以六方晶體生長。 適當提高鉻和碳含量及控制Cr/C比,可有效提高材料耐磨耐沖擊性能。但是鑄造鉻系白口鑄鐵的碳以及鉻含量都較低,而且由于得到的都是亞共晶或共晶組織,組織中碳化物含量較低,抵抗應力磨粒磨損的性能不如過共晶組織。而要得到過共晶組織,就要提高鉻系白口鑄鐵中的碳含量,但是碳含量超過3%的高鉻鑄鐵高溫澆鑄補充不充分時,會出現(xiàn)大量肉眼即可看到的針狀晶體,晶體之間有顯微空隙,類似疏松,磨損中容易脫落,造成磨損加劇;會在鑄造中產(chǎn)生很大的鑄造應力,甚至產(chǎn)生熱裂紋,在厚大鑄件中會產(chǎn)生熱應力,導致鑄件變形或開裂。因此,

想用鑄造方法獲得超高碳高鉻含量的耐磨合金材料比較困難。 利用明弧堆焊方法制得的堆焊合金具有良好的耐磨性,堆焊金屬與母材的結(jié)合性良好,

堆焊過程中,高鉻鑄鐵堆焊金屬產(chǎn)生垂直于焊縫的應力釋放裂紋,可以減少堆焊合金斷裂脫落的可能性。因此用堆焊的方法可以實現(xiàn)超高碳高鉻合金組織研究的目的。耐磨層由共晶的滲碳體、合金馬氏體、殘余奧氏體組成基體;其上均勻分布大量高耐磨M7C3型碳化物,碳化物的硬度可達HV1700,是構(gòu)成高耐磨結(jié)構(gòu)的骨架。碳化物呈六方晶體生長,垂直于堆焊層表面?；w與硬質(zhì)抗磨質(zhì)點的最佳配合,使材料具有優(yōu)異的耐磨性,其顯微組織如圖3所

示。 四、耐磨堆焊板的性能特點 高鉻耐磨堆焊板采用國際耐磨復合鋼板通用的合金體系,具有優(yōu)異的抗磨粒磨損性能,耐磨層與基材實現(xiàn)良好的冶金結(jié)合,結(jié)合處無氧化物夾雜、裂紋、氣孔等缺陷,耐磨層厚3.5~12.0mm,表層宏觀硬度在56~62HRC。耐磨性大大高于熱處理耐磨鋼、鑄造耐磨鑄鐵?；宀捎盟苄院芎玫牡吞间摪?可在受沖擊的過程中吸收能量,使得高鉻耐磨復合鋼板具有很強的抗沖擊性能和抗裂性能,可應用到振動、沖擊較強的工況條件下。 此外,高鉻耐磨堆焊板的機加工性能良好,其表面的細絲狀應力釋放裂紋,可避免耐磨復合鋼板在機加工過程中發(fā)生脫落、剝離。耐磨堆焊板可制成標準尺寸的板材,可向內(nèi)冷彎成形,冷滾圓時最小曲率半徑為600mm。可用等離子弧、碳弧等熱源切割,用塞焊、端面焊或背面焊接螺栓的連接方法與其他工件連接在一起。 使用耐磨復合鋼板制造機件的造價較普通材料有所提高,但機件的使用壽命增長,綜合考慮維修費用、備件費用和停機損失,其性價比要比普通材料高2~3倍,單位面積所需費用僅為使用同種成分手工焊條堆焊的一半。五、應用狀況 高鉻耐磨復合板適用于多種磨損工況條件下,具有良好的耐磨性、耐沖擊性和良好的抗氧化性。重介質(zhì)選煤系統(tǒng)中利用明弧堆焊高鉻耐磨堆焊板,可直接切割下料制作成耐磨零部件安裝。例如制成耐磨彎頭應用在輸煤管道中,可有效抵抗煤粒的低應力磨料磨損作用,延長彎頭的使用壽命;可根據(jù)溜槽輸送的煤質(zhì)特性,制作滿足不同耐磨抗沖擊性能的耐磨復合板,鋪設在溜槽底部以增強其耐磨性,延長溜槽的使用壽命,檢修操作方便;另外在介質(zhì)分流箱、落煤溜槽、旋流器溢流管、入料保護箱等設備中作為表面耐磨層,均應用良好。六、結(jié)語 利用明弧堆焊工藝制成的高鉻耐磨堆焊板具有良好的力學性能和使用性能。合理選擇藥芯焊絲進行明弧堆焊,制備滿足不同介質(zhì)輸送需求的耐磨板,可有效延長工件使用壽命,降低企業(yè)設備投資,提高生產(chǎn)效率。推動重介質(zhì)選煤技術(shù)的發(fā)展,將其廣泛應用于重介質(zhì)選煤行業(yè)中,可有效延長工件的使用壽命,提高洗選效率,具有廣闊的發(fā)展前景。