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耐磨板在哪方面的应用比较频繁,你了解过吗?

所属分类:行业动态    发布时间: 2020-11-06    作者:中联杰特
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工程机械、矿山机械中有许多零部件在服役过程中受到苛刻的冲击磨损、磨粒磨损和腐蚀磨损。目前根据零部件耐磨板工艺要求和冲击韧性,一般都采用锻造及焊接性能良好的高强度低碳合金钢制造,但这类钢经热处理后的硬度和耐磨性能较低,需要加工硬化后才能提高其耐磨性。这些在新疆耐磨材料中都有涉及,还有少量采用耐磨钢及高铬铸铁等制造,这两者都存在成本高、加工成型与焊接性能差等缺点。

材料表面处理技术是目前材料科学的前沿领域,利用它在一些表面性能差和价格便宜的基材表面形成合金层制成复合耐磨板,取代昂贵的整体合金,节约贵金属和战略材料,从而大幅度降低成本。传统的耐磨堆焊技术焊材利用率低,熔深和稀释率不一致导致硬度不均匀,硬度和耐磨性的提高受到限制,表面粗燥难以加工,工件变形大。采用激光束熔覆复合陶瓷涂层可以实现表面的高质量和性能,但激光设备投资大,操作环境要求严格,熔覆效率低,难以实现大面积熔覆,并且成本高昂。因此,有必要寻求新的优质、高效及低成本的材料表面改性技术,以满足日益发展的工程技术需要。

激光束、电子束、等离子束同为高能密度束,由于能量密度高,穿透性强,已广泛应用于金属表面改性,其中,等离子弧堆焊是一种典型的材料表面处理技术,其特点在于获得高的表面加热、冷却速度或直接把元素注入或熔入材料表面,通过改变材料表面的物理结构或化学组分,使材料的性能得以显著改善和提高。目前,等离子弧堆焊表面处理因其性能的优势和低廉的成本已成为材料科学领域.活跃的的研究方向之一。

一、等离子堆焊技术简介

等离子粉末堆焊是以等离子弧作为热源,应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固,等离子束离开后自激冷却,形成一层高性能的合金层,从而实现零件表面的强化与硬化的堆焊工艺,由于等离子弧具有电弧温度高、传热率大、稳定性好,熔深可控性强,通过调节相关的堆焊参数,可对堆焊层的厚度、宽度、硬度在一定范围内自由调整。等离子粉末堆焊后基体材料和堆焊材料之间形成融合界面,结合强度高;堆焊层组织致密,耐蚀及耐磨性好;基体材料与堆焊材料的稀释减少,材料特性变化小;利用粉末作为堆焊材料可提高合金设计的选择性,特别是能够顺利堆焊难熔材料,提高工件的耐磨、耐高温、耐腐蚀性。等离子粉末堆焊具有较高的生产率,美观的成型以及堆焊过程易于实现机械化及自动化。

二、等离子堆焊的技术优势

1. 等离子堆焊形成的合金层与母材为冶金结合,耐冲击;

2. 等离子堆焊为粉末冶金技术,合金含量高(耐磨层合金含量....),耐高温氧化与耐腐蚀性能优越;

3. 等离子堆焊热输入大,熔池区内合金反应充分,形成的金相组织分布均匀、致密;

4. 等离子堆焊耐磨层韧性好,耐冲击,可焊性好;耐磨性能为焊条焊丝堆焊等产品的3倍以上,轧制耐磨板的10倍以上;

5. 等离子堆焊耐磨层耐高温可达1000℃以上,高温硬度下降率为5%-10%;

6. 等离子堆焊耐磨耐腐产品可以应用于硫酸、盐酸、氢氟酸、氯离子等各类酸碱环境,可以达到各类不锈钢、哈式合金等的耐腐蚀性能。

三、等离子堆焊耐磨板的性能

采用等离子堆焊技术制造的耐磨板,相比于传统方法堆焊的耐磨板,拥有许多独特的性能优势。

1. 由于工艺特殊,合金粉末性能优良,等离子堆焊耐磨复合钢板表面无裂纹,在潮湿或者有液体的环境中,不会在熔合区出现腐蚀裂纹及耐磨层脱落现象。

2. 根据使用工况可以提供微观网状组织的等离子堆焊耐磨复合钢板,经过测试,此种耐磨板的耐冲击性能可与轧制耐磨板媲美。

3. 等离子堆焊耐磨复合钢板从表面到熔合区可以做到硬度与耐磨性不衰减,与热处理的轧制耐磨板或焊丝堆焊耐磨板性能相比,使用寿命更长,性价比更高。

4. 由于合金粉末成分的可调性好,根据用户需求可有针对性的提供性价比更高的产品。耐磨层硬度范围为HRC32-70,耐磨性能可达到Q345的10-60倍。

5. 等离子堆焊耐磨复合钢板的产品种类齐全,可以根据客户需求提供不同硬度、不同耐磨性能、不同耐高温性能、不同耐腐蚀性能的特种复合耐磨板。


金属复合耐磨板是由两种或两种以上金属经复合而形成的一种新型材料,由于其工艺的先进性和材料本身的技术特性,因而复合耐磨板材具有单种金属材料不可比拟的特点。

(1)复合板的结构中,基、材的比例比较大,节约了贵重金属,显示了价格上的优越性。如钛/钢、镍/钢复合板的价格仅相当于纯钛和纯镍板的1/5-1/10。

(2)良好的综合性能。如不锈钢/碳钢复合材料在弱腐蚀行业的应用既解决了材料的耐蚀性,又解决了其设计强度。

(3)解决了材料的可焊性问题。由于其优越的技术特性以及其优越的性价比,也使得复合板的应用前景非常广阔。如不锈钢复合板可广泛应用于石油化工、机械、医药卫生、环境保护等行业。钛复合板在航空工业、宇航、冶金等行业的应用将会有很大的发展空间。

金属复合耐磨钢板的表面一般都布满裂纹,并有一定的规律性。从正面看,裂纹都垂直于焊道方向;从剖面看,裂纹贯穿耐磨层厚度方向,止于熔合线,母板上没有裂纹。裂纹产生要两个先决条件:1、外加应力;2、应力集中点。前面已经提到,耐磨层由基体和碳化物组成,碳化物和基体是机械结合。碳化物可以看作是堆焊缺陷—夹渣,这就是应力集中点,是裂纹源;双金属复合耐磨钢板的堆焊过程是一个不均匀的加热过程,堆焊耐磨层时产生很大的残余应力。横向应力是压应力,产生塑性变形,使耐磨板的横向尺寸缩短,但不会造成裂纹;纵向应力是拉应力,应力水平接近材料的屈服强度。纵向拉伸应力作用于大量分布在耐磨层中的由碳化物造成的应力集中点上,裂纹由此产生,并且裂纹方向垂直于焊道方向。通常情况下,裂纹不影响耐磨性;细磨粒工况(磨粒直径小于裂纹宽度),设计结构时,磨粒流向垂直于裂纹方向。

裂纹情况可以间接反映双金属复层耐磨钢板的耐磨性,可以根据裂纹情况对耐磨板的优劣做出一个初步判断。一般情况下,同一类型的耐磨板,裂纹越细小、有规律排布,说明耐磨层中碳化物细小、棱角少、排列有规律,耐磨性好;反之,则耐磨性差。

五、等离子堆焊耐磨板应用

采用等离子堆焊工艺制成的耐磨钢板应用及其广泛,几乎涵盖了国家基础工业的各个方面。

1.电力行业:中速磨煤机筒体衬板,风机叶轮窝壳,除尘器入口烟道,灰渣导管,斗轮机衬板,分离器连接管,碎煤机衬板,煤斗及破碎机衬板,燃烧器烧嘴,落煤斗和漏斗衬板,空预器支架护瓦,分离器导向叶片。上述零部件对耐磨钢板的硬度和耐磨强度没太高的要求。

2.煤炭行业:送料槽及漏斗内衬,料斗衬套,风机叶片,推料机底板,旋风收尘器、焦炭导向器衬板,球磨机内衬,钻头稳定器,螺旋加料器料钟及基座,揉捏机铲斗内衬,环形送料器、翻斗车底板。煤场作业环境恶劣,对耐磨钢板的耐腐蚀性和耐磨强度有一定的要求。

3.水泥行业:溜槽内衬,末端衬套,旋风收尘器,选粉机叶片和导向叶片,风扇叶片及内衬,回收斗内衬,螺旋输送机底板,管道组件,熔块冷却盘内衬,输送槽衬板。这些部件也需要耐磨性、耐腐蚀性要好一点的耐磨钢板。

4.矿山机械:矿料、石料破碎机衬板、叶片,输送机衬板、挡板。此类部件需极高的耐磨性和耐冲击性。

5.建筑机械:水泥推料机齿板,混凝土搅拌楼、搅拌机衬板,除尘器衬板,制砖机模具板。

6.工程机械:装载机、推土机、挖掘机铲斗板、侧刃板、斗底板、刀片、旋挖钻机钻杆。此类机械需要特别强硬和耐磨强度极高的耐磨钢板。

7.冶金机械:铁矿烧结机,输送弯头,铁矿烧结机衬板,刮板机衬板。此类机械需要耐高温、硬度极强的耐磨钢板。

8.造纸行业:螺旋输送机、风机叶片、转换导管、过渡弯头、旋流器内衬、输料槽及内衬等。

9.疏浚行业:泥浆泵衬板、耐磨弯头、耐磨管道。

10.玻璃行业:料仓、料斗、护板、肘板、耐磨环、原料仓、进料器等。

11.制砖行业:搅拌机叶片及衬板、制砖模具、砖机口、输出口条、耐磨螺旋等。


等离子堆焊耐磨板,堆焊层致密性好,与母材能实现冶金结合,结合强度高,易满足各种不同工况的要求,使用范围广泛,而且等离子堆焊过程中无有害烟尘排放,相比其他工艺方法更为环保,是值得极力推广的新型复合耐磨板制造工艺技术,所以新疆耐磨材料都是按照这种材料来进行后续工作的,所以选择我们,会为您减少很多不必要的麻烦,欢迎垂询!