提高珠光體耐熱鋼的熱強性有三種方式:
①基體固溶強化,加入合金元素強化鐵素體基體,常用的Cr,Mo,W,Nb元素能顯著提高熱強性
②第二相沉淀強化:在鐵素體為基體的耐熱鋼中,強化相主要是合金碳化物
③晶界強化:加入微量元素能吸附于晶界,延緩合金元素沿晶界的擴散,從而強化晶界。
鋼中的鐵、錳、鉻、鎳等元素在液態(tài)下能夠與鋁混合,形成有限固溶體,也會形成金屬間化合物,鋼中的碳也能與鋁形成化合物,但在固態(tài)下彼此幾乎不相溶。鋁和鐵在不同含量之間,可形成多種脆性的金屬間化合物,其中FeAls脆。對鋼與鋁的熔接接頭的力學性能,包括顯微硬度都有明顯的影響。另外,由于鋼、鋁及其合金的熱物理性能差別也很大,因此使鋼與鋁的焊接性變差。
硬質(zhì)合金與鋼的焊接廣泛用于機械加工的刀具、刃具、鉆采工具和以耐磨作為主要性能的各種零部件,可以節(jié)省大量的貴重金屬,降低生產(chǎn)成本提高零部件的使用壽命。硬質(zhì)合金含有較高含量的碳化物和合金元素,雖然可以進行焊接加工,但焊接時容易出現(xiàn)淬硬組織和裂紋,采取有效的工藝措施,才能獲得滿意的焊接接頭。常用的焊接方法有氧-乙炔火焰釬焊、真空釬焊、電弧焊、惰性氣體保護焊、摩擦焊、等離子弧焊、真空擴散焊和電子束焊等。尤其是釬焊成為了硬質(zhì)合金與鋼焊接的主要方法。
減少硬質(zhì)合金釬焊脫焊的措施
① 正確的釬焊溫度應在釬料熔點以上30~50℃時為合適,溫度過高或過低都會發(fā)生脫焊。加溫過高會使焊縫中產(chǎn)生氧化現(xiàn)象。用含鋅的釬料會使焊縫呈藍色或白色。當釬焊溫度過低時,會形成比較厚的焊縫,焊縫內(nèi)部布滿了氣孔和夾渣。以上兩種情況會使焊縫的強度下降,當刃磨或使用時容易發(fā)生脫焊。
② 釬焊過程中沒有及時地排渣或排渣不充分,使大量的釬劑熔渣殘留在焊縫中,降低了焊縫的強度,造成脫焊。
埋弧焊時,都采用直流反接以獲得較大的熔深;而埋弧堆焊時,則采用直流正接以減小熔深。熔化極氣體保護電弧焊時,由于直流反接時不僅熔深大,而且焊接電弧和熔滴過渡過程都較直流正接和交流時穩(wěn)定,而且具有陰極清理作用,因此被廣泛使用,而直流正接和交流則一般不被采用。
由于鋼焊絲的電阻率比較大,因而在鋼質(zhì)、細焊絲焊接中焊絲伸出長度對焊縫成形的影響比較明顯。鋁焊絲的電阻率比較小,其影響不大。雖然增加焊絲伸出長度可以提高焊絲的熔化系數(shù),但從焊絲熔化的穩(wěn)定性和焊縫成形方面綜合考慮,焊絲伸出長度存在一個允許的變化范圍。