硅锰铬复合耐磨衬板自动焊接工艺

　本文以冶金轧辊硅锰铬复合耐磨衬板表面埋弧堆焊层为研究对象,利用体视显微镜、扫描电镜观察了硅锰铬复合耐磨衬板堆焊层裂纹及裂纹断口宏观形貌、微观形貌。利用洛氏硬度计测定堆焊层、过渡层和基体硬度。利用金相显微镜观察堆焊层、过渡层及基体金相组织。利用XRD测定堆焊层残余奥氏体量。利用发射光谱仪测定硅锰铬复合耐磨衬板的堆焊层、过渡层及基体材料化学成分。

硅锰铬复合耐磨衬板的合金耐磨层和基体之间是冶金结合。通过专用设备，采用自动焊接工艺，将高硬度自保护合金焊丝均匀地焊接在基材上，复合层数一层至两层以至多层，复合过程中由于合金收缩比不同，出现均匀横向裂纹，这是硅锰铬复合耐磨衬板的显著特点。

　　耐磨层主要以铬合金为主，同时还添加锰、钼、铌、镍等其它合金成份，金相组织中碳化物呈纤维状分布，纤维方向与表面垂直。碳化物显微硬度可以达到HV1700-2000以上，表面硬度可达到HRc58-62。合金碳化物在高温下有很强的稳定性，保持较高的硬度，同时还具有很好的抗氧化性能，在500℃以内完全正常使用。

　　硅锰铬复合耐磨衬板具有很高耐磨性能和较好冲击性能好，能够进行切割、弯曲、焊接等，可采取焊接、塞焊、螺栓连接等方式与其他结构进行连接，在维修现场过程中具有省时、方便等特点，广泛应用于冶金、煤炭、水泥、电力、玻璃、矿山、建材、砖瓦等行业，硅锰铬复合耐磨衬板与其他材料相比，有很高的性价比，已经受到越来越多行业和厂家的青睐。

硅锰铬复合耐磨衬板主要研究结论如下：

卡斯特林堆焊耐磨钢板（8+6）

(1)轧辊硅锰铬复合耐磨衬板堆焊层表面及纵向剖面堆焊层均观察到短裂纹和沿晶微裂纹,横向剖面的堆焊层及母材均未观察到裂纹。短裂纹为结晶裂纹(长度为1～10mm),位于焊缝中心主要呈横向。沿晶微裂纹为再热裂纹,位于近缝区粗晶部位主要呈横向穿越晶界铁素体。

(2)堆焊层整体P含量(0.025%)超过技术要求和枝晶表面P(0.05-0.06%)、S(0.05-0.12%)含量过高是硅锰铬复合耐磨衬板堆焊层产生结晶裂纹的成分因素。堆焊层材料含有较高含量的Mo、V等碳化物形成元素和晶界弱化元素P(0.04%)、S(0.03%)是堆焊层产生再热裂纹的成分因素。

(3)模拟轴向热应力峰风机叶片耐磨复合板（12+8、10+8、8+6）值区位于轧辊焊缝中心,周向、径向热应力峰值区位于轧辊热影响区。轴向热应力(242MPa,1100℃)远大于周向热应力(171MPa,1100℃)和径向热应力(48MPa,1100℃)。轴向热应力较大,且热应力峰值区出现在轧辊焊缝中心是堆焊层发生横向开裂的力学因素。

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