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瑞典hardox500耐磨钢板脱渣性能

作者:xylckj.com 发布于:2020/3/4 8:22:40 点击量:

脱渣性能

脱渣是焊接工艺性能的重要指标之一。脱渣性能在多层埋弧自动焊时具有特别重要的意义,因为在连续焊接过程中,第二道焊缝往往要在被加热到400℃以上的第一道焊缝上进行焊接,如果此时第一道焊缝的渣壳不能脱落,就很难进行第二道焊缝的焊接。

液态熔渣与正在结晶的焊缝金属表面还要继续进行反应,直到熔渣凝固时为止。反应的产物是在金属表面上形成一层氧化膜,这层氧化膜在一定条件下对渣壳脱落起着决定性的作用。熔渣的氧化性是渣壳与焊缝金属表面黏着的主要因素,如果焊缝金属中存在有对氧具有较大亲和力的元素时,由于选择性的氧化作用,所形成的氧化膜就具有不同的成分和结构。例如焊接含Cr、Ti、Nb和V等元素的瑞典hardox500耐磨钢板时,氧化膜就会富集这些元素的氧化物。温度大于800℃,金属离子的扩散系数比氧化物中氧的扩散系数要大?梢匀衔獠阊趸な怯捎诮鹗糁幸籽趸慕鹗衾胱永┥⒍纬傻摹2庑┭趸锏姆从Π聪率浇校

R+1/2O2=RO

反应的程度与熔渣的氧化性、熔渣-金属间的界面张力和焊缝上凝固的熔渣在较高的温度下停留时间有关。例如,采用H0Cr21Ni10Nb焊丝进行焊接时,脱渣不好的地方,发现界面邻近区和界面上的NB含量增加,而在焊缝测出现厚度为2-3μm的贫Nb层。采用含Ti的焊丝,使用脱渣良好的焊剂时,焊道表面Ti含量分布比较均匀;使用脱渣不好的焊剂时,焊道表面Ti含量分布不均匀,可能形成局部的聚集,造成熔渣与金属的黏着现象。脱渣不良的渣壳内表面Ti的局部集聚尺寸达3.7μm,黏着渣是由Cr、Ni、Fe的集合物组成,包围在集聚点的外围还有Mn、Mg、Al和Cr的成分,形成尖晶石型结构。例如,(Cr、Ti、Mg、Mn)O?(Cr、Ti、Mn、Al2O3)在相同界面生成这种Nb化合物就会使脱渣恶化。

由此可见,影响焊剂的脱渣性能的因素主要有以下几点:

①熔渣的氧化性

焊剂氧化性对脱渣性能有很大的影响。采用氧化性较大的焊剂焊接含Cr、V的板时,脱渣不好,而采用氧化性小的焊剂时,具有良好的脱渣性能,焊缝表面残留较少的胶质点。

焊接含钨板时,由于钨与氧亲和力较小,因此不形成中间氧化膜,所以使用氧化性较大的焊剂进行焊接,也可以获得良好的脱渣性能。

防止在焊缝金属表面生成氧化膜,可以在焊剂中加入活性脱氧剂,使其与液态熔渣中的氧结合,以抑制其氧化作用,防止焊缝表面形成氧化膜,避免熔渣在焊缝表面产生外延共生的矿物体。

如果熔渣中元素的氧化物[MnO]含量较多,则熔池金属中该元素[Mn]的氧化物就少。对氧亲和力强的元素比弱的元素氧化的多。根据这个原则,可以降低那些与氧亲和力很强的元素的氧化强度,其措施就是在焊剂中加入该元素的氧化物。

采用H0Cr19Ni9Ti焊丝配合Al2O3-CaF2-MgO-TiO2渣系焊剂焊接时,具有良好的脱渣性能,但把TiO2成分去掉,脱渣就变坏。采用H08Cr15Ni60Mo15焊丝时,Cr对氧亲和力最大,Ni较小,那么就要在焊剂中加入Cr2O3和NiO,这样即使焊缝在红热的状态,也具有良好的脱渣性能。

焊缝金属中含有活性金属成分时,为了改善脱渣性能,必须根据金属成分来选择合适的焊剂或者在焊剂中加入足够的该活性金属氧化物,减少活性金属的选择性氧化,才能避免产生氧化膜与熔渣产生外延取向共生。


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