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不同的冷却速度对热影响区的硬度没有显著的影响,具有良好的的焊接性,该类钢板经淬火和一次回火或二次回处理后,由于韧化相逆变奥氏体均匀弥散分布于回火马氏体基体,因此,具有较高的强度和良好的塑韧性,出强韧性的良好匹配。 对于低碳以及超级马氏体耐磨衬板,由于其w(C)已降低到0.05%、0.03%、0.02%的水平,因此从高温奥氏体状态冷却到室温时,虽然也全部转变为低碳马氏体,但没有明显的淬氢倾向。与此同时,其抗腐蚀能力明显优于Cr13型马氏体钢板。 不平衡交流波形,该波形在焊接复合耐磨板时可以提供足够的清理作用,但是在耐磨板上可能会产生较多的热量,采用不平衡交流波形进行焊接的效果比直流正接和直流反接好。不平衡脉冲波形。与不平衡交流波形相似,脉冲波形在焊接复合耐磨板时也能提供清理作用,同时焊接电流的快速升降还可以保持电弧。 带有上坡和下坡的脉冲电流波形。该波形可以提供焊接开始时的上坡电流、的焊接电流和焊接停止时的下坡电流。下坡电流波形要求后的焊接熔池被填满,不存在弧坑。应注意的是,上坡电流和下坡电流的划分与陡峭特性的焊接电源有关,与焊接开始和停止时的电流形状有关。
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按产生的原因不同,铸造应力主要分为热应力和收缩应力两种。热应力双金属耐磨板在凝固和冷却过程中,不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力,称热应力。在这里讨论的热应力,主要是指耐磨板在冷却过程中,由于温度不同而引起不均衡收缩所产生的应力。 现以框形耐磨板来说明热应力的形成过程。该双金属耐磨板由一根粗杆工和两根细杆Ⅱ组成,上部表示杆I和杆Ⅱ的冷却曲线,T临表示金属弹塑性临界温度。当耐磨板处于高温阶段时,t0~t1间两杆均处于塑性状态。尽管杆工和杆Ⅱ的冷却速度不同,收缩不一致,但两杆都是塑性变形,不产生内应力。 继续冷却到t1~t2间,此时杆Ⅱ温度较低,已进入弹性状态,但杆I仍处于塑性状态。杆Ⅱ由于冷却快,收缩大于杆工,在横杆的作用下将对杆工产生压应力而杆I反过来对杆Ⅱ施以拉应力。处于塑性状态的杆I受压应力作用产生压缩塑性变形,使杆工、Ⅱ的收缩趋于一致,此时不产生应力。 当进一步冷却至t2~t3间,杆工和杆Ⅱ均进入弹性状态,此时杆I温度较高,冷却时还将产生较大收缩,杆Ⅱ温度较低,收缩已趋停止,在后阶段冷却时,杆工的收缩将受到杆Ⅱ的强烈阻碍,因此杆I受拉应力,杆Ⅱ受压应力。到室温时形成残余应力。
但焊接熔池结晶与一般的钢板结晶相比有如下特点。熔池体积小,冷却速度快焊接熔池的尺寸形状取决于焊接方法、耐磨衬板热物理性质和工艺参数,典型的熔池形状是一个半椭球状。一般焊接电流增大时,熔池的深度随之增大,而熔宽相当减小;焊接电弧电压增大时,熔深减小而熔宽相对增大。 焊接速度增大时,整个熔池体积减小,并呈细长状。焊接热输入增大时,熔池长度也随之增大。除了电渣焊外,一般焊接方法的熔池质量不超过100g,体积是很小的;而且熔池周围又被冷金属包围,因此熔池的冷却速度快,平均冷却速度约为4-100℃/s。 熔池温度分布不均匀,液态金属处于过热状态熔池前部和中心处于过热状态,发生耐磨衬板的熔化;熔池后部温度较低,熔池底部接近耐磨衬板的熔点。熔池的平均温度一般超过钢板的熔点200-500℃。焊接热输入越大,熔池的平均温度越高,熔池的过热度越大。 熔池处于不断运动状态,熔池存在时间短焊接熔池中的液态金属始终处于运动状态。由于熔池随热源作同步运动,熔池前部熔化的同时,熔池后部也在凝固。即熔池各部位或整个熔池停留于液态的时间极短,熔池凝固速度是相当快的。