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耐磨钢板焊接所面临的主要问题是焊接冷裂纹。为防止焊接冷裂纹的产生多采用焊前预热工艺。但预热常常恶化劳动条件,使生产工艺复杂化,不合理、本地过高的预热还会对焊接接头的综合性能带来不利的影响,同时对于一些大型结构件的焊接及修复,预热工艺也很难实现。随着下游用户智能制造技术的推广应用,焊前预热已经成为推行机器人焊接的障碍。耐磨钢的下游用户亟待简化焊接工艺,提高生产效率。
气电立焊为单道或双道连续焊接,能量密度集中,焊接效率高,同时焊接冷速慢,能有效防止冷裂纹的产生。它利用水冷滑块挡住熔融的金属,带走多余热量,使之强迫成形,能实现hbw450硬度级别的耐磨钢板立向位置的焊接。
1.弯曲:耐磨钢板可以进行冷加工成型,根据需要弯曲成所需要的形状,或弧或圆。凹面成型,合金裂纹由于向内应力将紧闭;凸向成型,裂纹将变大开裂,这是正常现场。如果开裂过大,使用相应焊条进行修补。卷曲成管,耐磨板按小弯曲半径进行。
2.切割:可用等离子切割、同城碳弧、同城砂轮锯将大面积复层钢板切割成所需要的形状。佳方法是用空气或者惰性气体等离子弧进行切割,方法是从合金面开始切割。碳弧切割应从基板一面开始切割。如果采用锯片,只能进行直线切割,需要采用碳化硅锯片。
3.焊接:大面积复合钢板的母材是可焊接性能很好的钢板,需要两块钢板拼接时,可先将背面母材焊接在一起,然后用相应的堆焊焊条将正面堆焊层填平补齐。耐磨钢板也可以焊接到其他钢结构上。
4.塞焊:可用等离子或者碳弧气刨在耐磨钢板上开孔,通过塞焊的方法与其他钢结构件连接。螺栓固定:可以用闪光焊或者融化焊的方法将螺栓焊接到钢板的母材上,然后与其他工件连接,也可以在耐磨钢板上开孔,通过螺栓与其他工件连接。
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值得注意的是,NM360、本地NM400、本地NM450、本地NM500等耐磨钢板可焊性较好,但对应力较为敏感,焊接过程中应注意结构设计、本地焊接顺序、本地工装使用等,避免强行组装拼焊,焊件应均衡整体拘束度,降低局部拘束应力,避免封闭类全拘束焊、本地全框架焊接、本地十字焊缝满焊和空间三轴交叉满焊,尽量减少焊接残余应力。
此外,焊缝应避开加工硬化区域,如折弯处:板厚≤10mm,可以不用预热,但环境温度≤10℃或环境湿度≥65%时,建议预热至50~80℃;板厚>10mm时,应根据环境温湿度、本地焊接接头拘束情况等,选择适当的预热温度(80~150℃)。