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预热温度对堆焊效果的影响

  采用此模型模拟了预热温度为200℃条件下试样在堆焊冷却过程中温度场和不同时刻的应力场,特别是考虑了不同截面上关键点发生马氏体相变时的应力变化情况。通过将两个轧辊工件背靠背的点焊在一起,并采用ER410NiMoTi的堆焊材料,对上下两轧辊工件的斜槽面和水平槽面交替进行分段间隔跳焊,  
  采用本发明的堆焊方法,能够有效避免发生焊接变形,并且形成的堆焊层能够提高燕尾槽的防腐耐磨性能。辊套具有如下特点:在离心力的作用下,辊套致密度高,并充分实现内外层的冶金结合,过渡区平缓;通过对铸后“少氧化”热处理后的组织控制,在确保外层超高耐磨性和芯部高韧性的同时,使外层的抗冲击能力提高;离心铸造出的花纹成分与外层基本成分相同,由于钢水中的重质点在离心力的作用下出现外移偏析,使得花纹的耐磨性略高于外层;在离心力作用下充分的冶金结合,堆焊后的温度场与残余应力场的模拟结果与实测结果吻合较好,证明了所建模型的有效性;经200℃预热后,在堆焊初期,试样中心部位温度较高,其余部位近似为200℃,冷却到30s后,试样中心部位急剧降温,冷却到1808后,整个截面的温度分布趋于均匀;最大拉应力出现在热影响区,而不是堆焊区;当发生马氏体相变后,热影响区的拉应力急剧增大,直至与平衡状态时的拉应力值相当。
    轧辊堆焊机预热降低了堆焊试样热影响区的最大拉应力,从而减少了堆焊开裂倾向。杜绝了裂纹、夹杂、气孔等铸造缺陷的产生。彻底消除了由于焊接微裂纹带来的掉块、剥落等失效形式,可以做到终身免维护;生产周期短,可规模化生产。