Причины и способы предупреждения образования трещин при сварке износостойкой наплавки твердыми поверхностями

В процессе наплавки трещины часто вызывают проблемы, такие как доработка и возврат клиенту.Наплавка твердым сплавом отличается от обычной структурной сварки, и оценка трещин и направление внимания также совершенно разные.В данной статье анализируются и обсуждаются распространенные явления появления трещин в процессе наплавки износостойких наплавок.

1. Определение трещин
В настоящее время в стране и даже за рубежом не существует общего стандарта для трещин, вызванных износом твердой поверхности.Основная причина заключается в том, что существует слишком много типов рабочих условий для продуктов износа с твердой поверхностью, и трудно определить различные применимые критерии оценки трещин в этих условиях.Однако по опыту применения наплавочных износостойких сварочных материалов в различных областях можно условно выделить несколько степеней трещинообразования, а также нормы приемки в различных отраслях промышленности:

1. Направление трещины параллельно валику сварного шва (продольная трещина), сплошная поперечная трещина, трещина доходит до основного металла, выкрашивание
Пока соблюдается один из вышеупомянутых уровней трещин, существует риск того, что весь поверхностный слой отвалится.В принципе, какое бы ни было применение изделия, оно неприемлемо и подлежит только переделке и перепайке.

изображение1
изображение2

2. Имеются только поперечные трещины и несплошности

Для заготовок, которые находятся в контакте с твердыми материалами, такими как руда, песчаник и угольные шахты, требуется высокая твердость (HRC 60 или более), а для наплавки обычно используются сварочные материалы с высоким содержанием хрома.Кристаллы карбида хрома, образующиеся в валике сварного шва, образуются за счет снятия напряжения.Трещины допустимы при условии, что направление трещины перпендикулярно валику сварного шва (поперечно) и является прерывистым.Однако количество трещин по-прежнему будет использоваться в качестве эталона для сравнения преимуществ и недостатков сварочных материалов или процессов наплавки.

изображение3
изображение4

3. Отсутствие сварного шва трещины
Для таких заготовок, как фланцы, клапаны и трубы, где основными контактирующими веществами являются газы и жидкости, требования к трещинам в валике сварного шва более осторожны, и обычно требуется, чтобы внешний вид валика сварного шва не имел трещин.

изображение5

Незначительные трещины на поверхности заготовок, таких как фланцы и клапаны, необходимо отремонтировать или доработать.

изображение6

Используйте специальные сварочные материалы клапана GFH-D507Mo нашей компании для наплавки, без трещин на поверхности

2. Основные причины появления трещин в твердосплавной износостойкой наплавке.

Есть много факторов, которые вызывают трещины.Для сварки износостойкой наплавки твердой поверхности ее можно в основном разделить на горячие трещины, которые можно обнаружить после первого или второго прохода, и холодные трещины, которые появляются после второго прохода или даже после всей сварки.
Горячая трещина:
В процессе сварки металл в шве и околошовной зоне охлаждается до высокотемпературной зоны вблизи линии солидуса с образованием трещин.
Холодная трещина:
Трещины, возникающие при температурах ниже солидуса (приблизительно при температуре мартенситного превращения стали), возникают в основном в среднеуглеродистых и высокопрочных низколегированных и среднелегированных сталях.

Как следует из названия, изделия с твердой поверхностью известны своей высокой твердостью поверхности.Однако погоня за твердостью в механике приводит и к уменьшению пластичности, т. е. к увеличению хрупкости.Вообще говоря, при наплавке выше HRC60 не уделяется особого внимания термическим трещинам, возникающим в процессе сварки.Тем не менее, наплавка твердым сплавом с твердостью между HRC40-60, если есть требования к трещинам, межкристаллитным трещинам в процессе сварки или разжижению и многосторонним трещинам, вызванным верхним валиком сварного шва в зону термического влияния нижнего сварного шва. шарик очень хлопотно.

Даже если проблема горячих трещин хорошо контролируется, угроза холодных трещин все равно будет возникать после наплавки, особенно для очень хрупких материалов, таких как сварной шов с твердой поверхностью, который более чувствителен к холодным трещинам.Сильное растрескивание в основном вызвано холодными трещинами
3. Важные факторы, влияющие на износоустойчивые трещины на твердых поверхностях, и стратегии предотвращения трещин

Важные факторы, которые можно изучить при возникновении трещин в процессе износа твердой поверхности, следующие, и для каждого фактора предлагаются соответствующие стратегии для снижения риска образования трещин:

1. Основной материал
Влияние основного металла на износостойкую наплавку твердой поверхности очень важно, особенно для деталей с менее чем 2-мя слоями наплавки.Состав основного металла напрямую влияет на свойства наплавленного валика.Выбор материала – деталь, на которую необходимо обратить внимание перед началом работы.Например, если заготовка клапана с заданной твердостью около 30 HRC наплавляется на чугунный основной материал, рекомендуется использовать сварочный материал с немного меньшей твердостью или добавить слой промежуточного слоя из нержавеющей стали, чтобы не допускать, чтобы содержание углерода в основном материале увеличивало риск образования трещин в сварных швах.

изображение7

Добавьте промежуточный слой на основной материал, чтобы снизить риск растрескивания.

2. Сварочные материалы

Для процесса, требующего отсутствия трещин, высокоуглеродистые и высокохромистые сварочные материалы не подходят.Рекомендуется использовать сварочные материалы с мартенситной системой, такие как наш GFH-58.Он может сваривать поверхность валика без трещин, когда твердость достигает HRC58 ~ 60, особенно подходит для неплоских поверхностей заготовок, которые сильно абразивны почвой и камнем.

3. Подвод тепла
При строительстве на месте, как правило, используются более высокие значения тока и напряжения из-за акцента на эффективности, но умеренное снижение тока и напряжения также может эффективно уменьшить возникновение термических трещин.

4. Контроль температуры
Многослойную и многопроходную наплавку можно рассматривать как процесс непрерывного нагрева, охлаждения и повторного нагрева для каждого прохода, поэтому очень важен контроль температуры, от предварительного нагрева перед сваркой до температуры прохода во время наплавки. Контроль и даже процесс охлаждения после сварка, требуют большого внимания.

Предварительный нагрев и температура дорожки при наплавке тесно связаны с содержанием углерода в подложке.Подложка здесь включает основной материал или промежуточный слой, а также нижнюю твердую поверхность.Вообще говоря, из-за содержания углерода в металле с твердым покрытием, если его содержание высокое, рекомендуется поддерживать температуру дороги выше 200 градусов.Однако в реальной эксплуатации из-за большой длины наплавленного валика передняя часть наплавленного валика охлаждается к концу одного прохода, а второй проход легко приводит к образованию трещин в околошовной зоне подложки. .Поэтому при отсутствии надлежащего оборудования для поддержания температуры канала или предварительного подогрева перед сваркой рекомендуется работать на нескольких участках, коротких швах и непрерывной наплавке на одном участке для поддержания температуры канала.

изображение8
изображение9

Связь между содержанием углерода и температурой предварительного нагрева

Медленное охлаждение после наплавки также является очень важным этапом, но им часто пренебрегают, особенно для больших заготовок.Иногда непросто иметь подходящее оборудование для обеспечения условий медленного охлаждения.Если действительно нет возможности решить эту ситуацию, мы можем только порекомендовать снова использовать метод сегментной работы, или избегать наплавки при низкой температуре, чтобы уменьшить риск образования холодных трещин.

Четыре.Заключение

До сих пор существует много различий между отдельными производителями в требованиях к наплавке для устранения трещин в практических применениях.В этой статье проводится только грубое обсуждение, основанное на ограниченном опыте.Серия износостойких сварочных материалов с твердой поверхностью нашей компании включает соответствующие продукты, которые клиенты могут выбрать для различной твердости и областей применения.Приглашаем проконсультироваться с бизнесом в каждом районе.

Применение износостойких композитных плит завода

Элемент

Защитите газ

размер

Основной

ПЧ

С использованием

ГФХ-61-0

Самозащита

1,6

2,8

3.2

С: 5.0

Си: 0,6

Мн:1,2

Кр: 28,0

61

Подходит для шлифовальных кругов, бетономешалок, бульдозеров и т. д.

ГФХ-65-0

Самозащита

1,6

2,8

3.2

С: 5.0

Кр: 22,5

Пн: 3,2

В:1.1

Вт: 1,3

Число: 3,5

65

Подходит для высокотемпературных лопастей вентилятора для удаления пыли, питающего оборудования доменной печи и т. д.

ГФХ-70-О

Самозащита

1,6

2,8

3.2

С: 5.0

Кр:30.0

Б:0,3

68

Применимо к угольному валу, призрачному красному, приемному механизму, угольной крышке, дробилке и т. д.

Применение в цементной промышленности

Элемент

Защитите газ

размер

Основной

ПЧ

С использованием

ГФХ-61-0

Самозащита

1,6

2,8

3.2

С: 5.0

Си: 0,6

Мн:1,2

Кр: 28,0

61

Подходит для шлифовальных каменных роликов, бетономешалок и т. д.

ГФХ-65-0

Самозащита

1,6

2,8

3.2

С: 5.0

Кр: 22,5

Пн: 3,2

В:1.1

Вт: 1,3

Число: 3,5

65

Подходит для высокотемпературных лопастей вентилятора для удаления пыли, питающего оборудования доменной печи и т. д.

ГФХ-70-О

Самозащита

1,6

2,8

3.2

С: 5.0

Кр:30.0

Б:0,3

68

Подходит для шлифования каменных роликов, фантомных зубьев, приемных зубьев, шлифовальных станков и т. д.

ГФХ-31-С

GXH-81

2,8

3.2

С:0,12

Си: 0,87

Мн:2,6

Пн:0,53

36

Применимо к изнашиваемым деталям металла по металлу, таким как зубчатые колеса и оси

ГФХ-17-С

GXH-81

2,8

3.2

С:0,09

Си: 0,42

Мн:2.1

Кр: 2,8

Пн:0,43

38

Применимо к изнашиваемым деталям металла по металлу, таким как зубчатые колеса и оси

Применение сталелитейного завода

Элемент

Защитите газ

размер

Основной

ПЧ

С использованием

ГФХ-61-0

Самозащита

1,6

2,8

3.2

С: 5.0

Си: 0,6

Мн:1,2

Кр: 28,0

61

Подходит для агломерационных печей, фантомных зубьев, износостойких пластин и т. д.

ГФХ-65-0

Самозащита

1,6

2,8

3.2

С: 5.0

Кр: 22,5

Пн: 3,2

В:1.1

Вт: 1,368

Число: 3,5

65

ГФХ-70-0

Самозащита

1,6

2,8

3.2

С: 5.0

Кр:30.0

Б:0,3

68

ГФХ-420-С

GXH-81

2,8

3.2

С: 0,24

Си: 0,65

Мн:1.1

Кр: 13,2

52

Подходит для литейных валков, конвейерных валков, направляющих валков и т. д. в установках непрерывного литья заготовок и установках горячей прокатки

ГФХ-423-С

GXH-82

2,8

3.2

С:0,12

Си: 0,42

Мн:1.1

Кр: 13,4

Пн:1,1

В: 0,16

Число:0,15

45

ГФХ-12-С

GXH-81

2,8

3.2

С:0,25

Си: 0,45

Мн:2.0

Кр: 5,8

Пн:0,8

В: 0,3

Вт: 0,6

51

Обладает антиадгезионными свойствами, подходит для заводских направляющих роликов из стального листа, прижимных роликов и изнашиваемых деталей между металлами.

ГФХ-52-С

GXH-81

2,8

3.2

С: 0,36

Си: 0,64

Мн:2.0

Ni: 2,9

Кр: 6,2

Пн:1.35

В: 0,49

52

Приложение майнера

Элемент

Защитите газ

размер

Основной

ПЧ

С использованием

ГФХ-61-0

Самозащита

1,6

2,8

3.2

С: 5.0

Си: 0,6

Мн:1,2

Кр: 28,0

61

Подходит для экскаваторов, проходческих комбайнов, подборщиков и т. д.

ГФХ-58

СО2

1,6

2,4

С:0,5

Си: 0,5

Мн:0,95

Ni: 0,03

Кр: 5,8

Мо: 0,6

58

Подходит для поверхностной сварки на боковой стороне желоба для доставки камней.

ГФХ-45

СО2

1,6

2,4

С: 2.2

Си: 1,7

Мн:0,9

Кр: 11,0

Пн:0,46

46

Подходит для изнашиваемых деталей между металлами

 

Применение клапана

Элемент

Защитите газ

размер

Основной

ПЧ

С использованием

ГФХ-D507

СО2

1,6

2,4

С:0,12

С:0,45

Мн:0,4

Ni: 0,1

Кр:13

Пн:0,01

40

Подходит для наплавки уплотнительной поверхности клапана

ГФХ-D507Mo

СО2

1,6

2,4

С:0,12

С:0,45

Мн:0,4

Ni: 0,1

Кр:13

Пн:0,01

58

Подходит для наплавки клапанов с высокой коррозионной активностью

ГФХ-D547Мо

Ручные удилища

2,6

3.2

4.0

5,0

С:0,05

Мн:1,4

Си: 5,2

Р:0,027

С:0,007

Ni: 8,1

Кр: 16,1

Пн: 3,8

Число:0,61

46

Подходит для высокотемпературной сварки наплавки клапанов под высоким давлением

More information send to E-mail: export@welding-honest.com


Время публикации: 26 декабря 2022 г.