Причини виникнення та способи уникнення тріщин при зварюванні твердих поверхонь зносостійких наплавлень

Під час процесу наплавлення тріщини часто спричиняють такі проблеми, як повторна робота та повернення клієнта. Наплавлення поверхонь з твердим наплавленням відрізняється від звичайного зварювання конструкцій, і оцінка та напрямок уваги до тріщин також відрізняються. У цій статті аналізується та обговорюється загальна поява тріщин у процесі наплавлення зносостійкого покриття.

1. Визначення тріщин
В даний час в країні і навіть за кордоном немає загального стандарту для тріщин, викликаних зносом твердої поверхні. Основна причина полягає в тому, що існує занадто багато типів робочих умов для виробів, що зношуються на твердих поверхнях, і важко визначити різні застосовні критерії оцінки тріщин за цих умов. Однак, згідно з досвідом застосування наплавлених зносостійких зварювальних матеріалів у різних галузях, можна приблизно виділити кілька ступенів тріщин, а також прийнятні стандарти в різних галузях промисловості:

1. Напрямок тріщини паралельний шву (поздовжня тріщина), суцільна поперечна тріщина, тріщина, що поширюється на основний метал, відкол
Поки досягається один із вищезазначених рівнів тріщин, існує ризик того, що весь шар поверхні відпаде. В принципі, незалежно від застосування продукту, він неприйнятний і може бути лише перероблений і перепаяний.

image1
image2

2. Є лише поперечні тріщини та розриви

Для заготовок, які знаходяться в контакті з твердими матеріалами, такими як руда, пісковик і вугільні шахти, твердість повинна бути високою (HRC 60 або більше), і для зварювання поверхонь зазвичай використовуються зварювальні матеріали з високим вмістом хрому. Кристали карбіду хрому, що утворюються в зварювальному шві, будуть утворюватися внаслідок зняття напруги. Тріщини є прийнятними за умови, що напрямок тріщини є лише перпендикулярним до зварювального шва (поперечно) і є переривчастим. Однак кількість тріщин все одно буде використовуватися як орієнтир для порівняння переваг і недоліків витратних матеріалів для зварювання або процесів наплавлення.

image3
image4

3. Відсутність тріщин зварного шва
Для деталей, таких як фланці, клапани та труби, де основними контактними речовинами є гази та рідини, вимоги до тріщин у зварювальному шві є більш обережними, і зазвичай вимагається, щоб зовнішній вигляд зварного шва не мав тріщин.

зображення5

Невеликі тріщини на поверхні деталей, таких як фланці та клапани, потребують ремонту або переробки

зображення6

Використовуйте спеціальні зварювальні матеріали для клапана GFH-D507Mo нашої компанії для наплавлення, без тріщин на поверхні

2. Основні причини виникнення тріщин твердої поверхні зносостійкого наплавлення

Є багато факторів, які викликають тріщини. Для зварювання зносостійкого наплавлення твердих поверхонь його можна в основному розділити на гарячі тріщини, які можна знайти після першого або другого проходу, і холодні тріщини, які з’являються після другого проходу або навіть після всього зварювання.
Гарячий крек:
Під час процесу зварювання метал у зварювальному шві та зоні термічного впливу охолоджується до зони високої температури поблизу лінії солідусу, утворюючи тріщини.
Холодний крек:
Тріщини, що виникають при температурах нижче солідусу (приблизно при температурі мартенситного перетворення сталі), в основному виникають у середньовуглецевих і високоміцних низьколегованих і середньолегованих сталях.

Як випливає з назви, вироби з твердою поверхнею відомі своєю високою поверхневою твердістю. Але гонитва за твердістю в механіці призводить і до зниження пластичності, тобто до збільшення крихкості. Загалом, наплавлення вище HRC60 не приділяє особливої ​​уваги термічним тріщинам, які утворюються під час процесу зварювання. Однак зварювання з твердою поверхнею з твердістю між HRC40-60, якщо є вимога до тріщин, міжзеренних тріщин у процесі зварювання або розрідження та багатосторонніх тріщин, спричинених верхнім зварним швом до зони термічного впливу нижнього зварного шва намистини дуже клопітні.

Навіть якщо проблема гарячих тріщин добре контролюється, загроза холодних тріщин все одно буде виникати після зварювання поверхонь, особливо дуже крихкого матеріалу, такого як зварювальний шов з твердою поверхнею, який більш чутливий до холодних тріщин. Сильне розтріскування здебільшого спричинене холодними тріщинами
3. Важливі фактори, що впливають на зносостійкі тріщини на твердих поверхнях, і стратегії уникнення тріщин

Нижче наведено важливі фактори, які можна досліджувати, коли у процесі зношування твердої поверхні виникають тріщини, і для кожного фактора пропонуються відповідні стратегії для зменшення ризику тріщин:

1. Основний матеріал
Вплив основного металу на зносостійке наплавлення твердих поверхонь дуже важливий, особливо для заготовок із менш ніж 2 шарами наплавлення. Склад основного металу безпосередньо впливає на властивості наплавленого шва. Вибір матеріалу – це деталь, на яку необхідно звернути увагу перед початком роботи. Наприклад, якщо заготовка клапана з цільовою твердістю приблизно HRC30 наплавляється чавунним основним матеріалом, рекомендується використовувати зварювальний матеріал з трохи нижчою твердістю або додати шар проміжного шару з нержавіючої сталі, щоб уникайте, щоб вміст вуглецю в основному матеріалі збільшував ризик утворення тріщин зварних швів.

image7

Додайте проміжний шар на основний матеріал, щоб зменшити ризик розтріскування

2. Зварювальні матеріали

Для процесу, який не вимагає тріщин, зварювальні матеріали з високим вмістом вуглецю та хрому не підходять. Рекомендується використовувати зварювальні матеріали мартенситної системи, такі як наш GFH-58. Він може зварювати поверхню борта без тріщин, якщо твердість HRC58~60, особливо підходить для неплоських поверхонь заготовок, які сильно абразивні ґрунтом і каменем.

3. Тепловіддача
Будівництво на місці має тенденцію використовувати більший струм і напругу через наголос на ефективності, але помірне зниження струму і напруги також може ефективно зменшити виникнення термічних тріщин.

4. Контроль температури
Багатошарове та багатопрохідне зварювання можна розглядати як процес безперервного нагрівання, охолодження та повторного нагріву для кожного проходу, тому контроль температури дуже важливий, від попереднього нагріву перед зварюванням до температури проходу під час контролю поверхні та навіть процесу охолодження після зварювання, вимагають великої уваги.

Попередній нагрів і температура доріжки під час зварювання поверхнею тісно пов’язані з вмістом вуглецю в підкладці. Підкладка тут включає основний матеріал або проміжний шар, а також нижню частину твердої поверхні. Взагалі кажучи, через вміст вуглецю в металевій твердій поверхні. Якщо вміст високий, рекомендується підтримувати температуру дороги вище 200 градусів. Однак у фактичній роботі через велику довжину зварного шва передня частина зварного шва була охолоджена в кінці одного проходу, а другий прохід легко спричинить тріщини в зоні теплового впливу підкладки. . Таким чином, за відсутності належного обладнання для підтримки температури каналу або попереднього нагріву перед зварюванням, рекомендується працювати в декількох секціях, коротких зварних швах і безперервному зварюванні поверхні в одній секції для підтримки температури каналу.

image8
image9

Зв'язок між вмістом вуглецю та температурою попереднього нагрівання

Повільне охолодження після наплавлення також є дуже критичним етапом, яким часто нехтують, особливо для великих заготовок. Іноді нелегко мати відповідне обладнання для забезпечення умов повільного охолодження. Якщо справді немає способу вирішити цю ситуацію, ми можемо лише порекомендувати знову використовувати метод сегментованої операції або уникати зварювання поверхні при низькій температурі, щоб зменшити ризик холодних тріщин.

чотири. Висновок

Існує ще багато відмінностей окремих виробників у вимогах до наплавлення тріщин у практичних застосуваннях. Ця стаття містить лише приблизне обговорення на основі обмеженого досвіду. Серія зносостійких матеріалів для зварювання твердих поверхонь нашої компанії пропонує клієнтам відповідні продукти для різної твердості та застосувань. Запрошуємо проконсультуватися з бізнесом у кожному районі.

Застосування зносостійкої композитної плити заводу

Пункт

Захистити газ

розмір

Головна

HRC

Використання

GFH-61-0

Самозахист

1.6

2.8

3.2

С:5,0

Si: 0,6

Mn: 1,2

Cr: 28,0

61

Підходить для шліфувальних кругів, цементомішалок, бульдозерів тощо.

GFH-65-0

Самозахист

1.6

2.8

3.2

С:5,0

Cr: 22,5

Пн:3.2

V:1.1

Ш:1,3

Nb: 3,5

65

Підходить для лопатей вентиляторів для видалення пилу при високій температурі, обладнання для подачі доменної печі тощо.

GFH-70-O

Самозахист

1.6

2.8

3.2

С:5,0

Cr: 30,0

Б:0,3

68

Застосовується до вугільного валика, примарно-червоного, приймального механізму, кришки для доменного вугілля, шліфувальної машини тощо.

Застосування в цементній промисловості

Пункт

Захистити газ

розмір

Головна

HRC

Використання

GFH-61-0

Самозахист

1.6

2.8

3.2

С:5,0

Si: 0,6

Mn: 1,2

Cr: 28,0

61

Підходить для валків для подрібнення каменю, цементозмішувачів тощо

GFH-65-0

Самозахист

1.6

2.8

3.2

С:5,0

Cr: 22,5

Пн:3.2

V:1.1

Ш:1,3

Nb: 3,5

65

Підходить для лопатей вентиляторів для видалення пилу при високій температурі, обладнання для подачі доменної печі тощо.

GFH-70-O

Самозахист

1.6

2.8

3.2

С:5,0

Cr: 30,0

Б:0,3

68

Підходить для шліфування кам'яних валиків, зубів-привидів, приймальних зубів, шліфувальних машин тощо.

GFH-31-S

GXH-81

2.8

3.2

С:0,12

Si: 0,87

Mn: 2,6

Пн:0,53

36

Застосовується до деталей, що зношуються метал-метал, таких як коронні колеса та осі

GFH-17-S

GXH-81

2.8

3.2

С:0,09

Si: 0,42

Mn: 2,1

Cr: 2,8

Пн:0,43

38

Застосовується до деталей, що зношуються метал-метал, таких як коронні колеса та осі

Застосування сталеливарного заводу

Пункт

Захистити газ

розмір

Головна

HRC

Використання

GFH-61-0

Самозахист

1.6

2.8

3.2

С:5,0

Si: 0,6

Mn: 1,2

Cr: 28,0

61

Підходить для спікання пічних прутків заводу, фантомних зубів, зносостійких пластин тощо.

GFH-65-0

Самозахист

1.6

2.8

3.2

С:5,0

Cr: 22,5

Пн:3.2

V:1.1

W: 1,368

Nb: 3,5

65

ГФХ-70-0

Самозахист

1.6

2.8

3.2

С:5,0

Cr: 30,0

Б:0,3

68

GFH-420-S

GXH-81

2.8

3.2

С:0,24

Si: 0,65

Mn: 1,1

Cr: 13,2

52

Підходить для ливарних валків, транспортуючих валків, направляючих валків тощо на установках безперервного лиття та гарячої прокатки

GFH-423-S

GXH-82

2.8

3.2

С:0,12

Si: 0,42

Mn: 1,1

Cr: 13,4

Пн: 1.1

В:0,16

Nb: 0,15

45

GFH-12-S

GXH-81

2.8

3.2

С:0,25

Si: 0,45

Mn: 2,0

Cr: 5,8

Пн:0,8

V:0,3

Ш:0,6

51

Антиадгезійні властивості зносу, придатні для заводських рульових роликів із сталевих пластин, притискних роликів і деталей, що зношуються між металами

GFH-52-S

GXH-81

2.8

3.2

С:0,36

Si: 0,64

Mn: 2,0

Ni: 2,9

Cr: 6,2

Пн:1.35

В:0,49

52

Додаток Майнер

Пункт

Захистити газ

розмір

Головна

HRC

Використання

GFH-61-0

Самозахист

1.6

2.8

3.2

С:5,0

Si: 0,6

Mn: 1,2

Cr: 28,0

61

Застосовується до екскаваторів, прохідних комбайнів, підбирачів тощо.

GFH-58

CO2

1.6

2.4

С:0,5

Si:0,5

Mn: 0,95

Ni: 0,03

Cr: 5,8

Пн:0,6

58

Підходить для наплавлення збоку лотка для подачі каменю

GFH-45

CO2

1.6

2.4

С:2,2

Si:1,7

Mn: 0,9

Cr: 11,0

Пн:0,46

46

Підходить для зношуваних деталей між металами

 

Застосування клапана

Пункт

Захистити газ

розмір

Головна

HRC

Використання

GFH-D507

CO2

1.6

2.4

С:0,12

S: 0,45

Mn: 0,4

Ni:0,1

Cr:13

Пн:0,01

40

Підходить для наплавлення поверхні ущільнення клапана

GFH-D507Mo

CO2

1.6

2.4

С:0,12

S: 0,45

Mn: 0,4

Ni:0,1

Cr:13

Пн:0,01

58

Підходить для наплавлення арматури з високою корозійною активністю

GFH-D547Mo

Ручні вудилища

2.6

3.2

4.0

5.0

С:0,05

Mn: 1,4

Si:5,2

P: 0,027

S: 0,007

Ni:8,1

Cr: 16,1

Пн:3.8

Nb: 0,61

46

Підходить для високотемпературного зварювання поверхні клапанів високого тиску

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


Час публікації: 26 грудня 2022 р