堆焊是在工件的表面或邊緣進行熔敷一層耐磨、耐蝕、耐熱等性能金屬層的焊接工藝。對修復和提高零件的使用壽命,合理使用材料,提高產品性能,降低成本有顯著的經濟效益。 |
堆焊工作及工作條件十分複雜,堆焊時必鬚根據不同要求選用合適的焊條。不同的工件和堆焊焊條要採用不同的堆焊工藝 ,才能獲得滿意的堆焊效果。
堆焊中最常碰到的問題是開裂,防止開裂的主要方法是:
1、焊前預熱,控制層間溫度,焊后緩冷。
2、焊后進行消除應力熱處理。
3、避免多層堆焊時開裂,採用低氫型堆焊焊條。
4、必要時,堆焊層與母材之間堆焊過渡層(用碳當量低、韌性高的焊條)。
開裂與工件及焊縫熔敷金屬的含碳量、合金元素之間有直接關係,所以預熱溫度一般依據所用焊條的碳當量來估算。
碳當量公式如下:
Ceq=C+1/6Mn+1/24Si+1/5Cr+1/4Mo+1/15Ni
此估算公式適宜於低、中、高碳鋼和低合金鋼材料。
碳當量(%) |
預熱溫度 |
碳當量(%) |
預熱溫度 |
≤0.40 |
100℃以上 |
≤0.70 |
250℃以上 |
≤0.50 |
150℃以上 |
≤0.80 |
300℃以上 |
≤0.60 |
200℃以上 |
≤0.90 |
350℃以上 |
高錳鋼及奧氏體不鏽鋼,可不預熱。高合金鋼預熱溫度大於400℃。
堆焊效果指焊層硬度、耐磨及耐熱等性能,其性能高低與下列因素有關:
1.焊接電流大小、電弧長短。電流大、電弧長,合金元素易燒損,反之,有利合金元素過渡。
2.預熱溫度、緩冷條件決定堆焊層的質量。
3.某些堆焊金屬用不同的熱處理方法可以得到不同的硬度。
堆焊層的硬度和化學成分指堆焊三層以上的堆焊金屬。
模具堆焊焊絲
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特性
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BK-60S的焊金與含Cr Mo的耐熱鋼SUH-3相似的空冷硬化型。耐熱耐衝擊性能優良,所以適用於耐久性部件的堆焊修補,韌性極好、耐龜裂;不易發生氣孔。
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用途
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沖裁模、鍛造模、沖模、壓延機軋輥、
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操作要領
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一般預熱150℃以上;硬化型母材或多層焊時,用LS-50作過渡層;焊接后緩冷;焊條焊前150-200℃ 30-60分鐘烘乾
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技術參數
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連續堆焊
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610-670 HV
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55-59 HRC
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73-79 HS
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預熱/層間150℃
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620-690 HV
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56-60 HRC
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75-81 HS
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BKH-61 模具修補用
特性
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BKH-61專為修補困難的淬火硬化型模具鋼和修補硬化堆焊缺損部位的焊接而開發設計的鈦鈣性焊條。不須高溫預熱,即可堆焊;熔敷金屬匆常溫到高溫都具有極好的耐衝擊性。但是,焊接后硬度較高,機加工困難。
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用途
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沖壓模、鍛造模、工具鋼等的耐淬火硬化后模具材料的修補、堆焊。
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操作要領
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一般不須預熱,根據材質、形狀等有時需要150℃以上的預熱。
淬火及硬化堆焊部位的修補,焊道為50mm長。
工具鋼等高碳鋼的堆焊,使用低電流。
250-300 ℃ 30-60分鐘烘乾。
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技術參數
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焊接后
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預熱/層間溫度100 ℃
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580-740HV
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54-62 HRC
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72-85 HS
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預熱/層間溫度300 ℃
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590-740HV
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55-62 HRC
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73-85 HS
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BKR-90H/BKR-90 重衝擊磨耗用(高速鋼系列)
特性
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BKR-90H再起弧、脫渣性能極好,使用於模具邊緣、刃口部堆焊的鈦鈣型焊條。BKH-90以硬度和韌性為重點而設計的碱性焊條。他們的熔敷金屬可以改良Mo高速鋼,得到安定的硬度和耐裂性的高耐磨耗焊條。特別是熱處理后可得到更高的硬度,同時又具有韌性,所以,適用於粉碎機的刃口等處。還具有優秀的高溫抗軟化的性能,也適用於熱間金屬摩擦。
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用途
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刀具、刃口、沖模、穿孔模、各種粉碎機刀口等的堆焊和堆焊修補
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操作要領
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一般預熱300-500℃以上; 焊后為防止裂紋,請採取保溫措施徐冷。用LS-50作過渡層可有效防止裂紋;550-580℃回火處理,可提高硬度和耐磨耗性;重視耐裂性能時採用BKH-90;焊條使用前BKR-90H/150-200℃;BKH-90/250-300℃ 30-60分鐘烘乾。
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技術參數
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連續
堆焊
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BKR-90H
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720-830 HV
|
61-65 HRC
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83-90 HS
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BKH-90
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700-830 HV
|
60-65 HRC
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81-90 HS
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150℃回火/1Hr/1次回火
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BKR-90H
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770-900 HV
|
63-67 HRC
|
87-95 HS
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BKH-90
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720-830 HV
|
61-65 HRC
|
83-90 HS
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550℃回火/1Hr/2次回火
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BKR-90H
|
770-900 HV
|
63-67 HRC
|
87-95 HS
|
BKH-90
|
720-900 HV
|
63-67 HRC
|
87-95 HS
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BKR-61/BK-70S 衝擊磨耗用(SKD61系)
特性
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BKR-61再起弧性能極好,熔透淺,是適合於模具堆焊修補的鈦鈣系焊條。BK-70S而是對硬度和韌性重視的碱性焊條。他們的熔敷金屬與SKD61金屬成分相似,特別是韌性和耐龜裂型性能極優,屬空冷硬化型焊條。耐熱耐衝擊性能極好,因此適用於要求耐持久性的模具硬化堆焊和修補。但焊后高硬度使得機械加工困難。
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用途
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沖裁模、鍛造模、沖模、壓鑄模等的堆焊和修補
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操作要領
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一般預熱150℃以上;硬化型母材或多層堆焊時,用LS-50作過渡層可有效防止裂紋;焊接后徐冷;焊條使用前250-300℃ 30-60分鐘烘乾。
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技術參數
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連續
堆焊
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BKR-61
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620-670 HV
|
56-61 HRC
|
75-83 HS
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BK-70S
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560-620 HV
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51-56 HRC
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71-75 HS
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預熱/層間150℃
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BKR-61
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620-720 HV
|
56-61 HRC
|
75-83 HS
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BK-70S
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580-660 HV
|
54-58 HRC
|
72-83 HS
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BK-660S 模具堆焊用
特性
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BK-660S是由0.45C,2.5Si,9Cr成份的馬氏體焊金所組成的堆焊焊條;特別為模具設計開發而成,為了得到穩定的硬度採用特殊合金芯線。特殊的碱性藥皮有效控制氣孔的生成、熔透淺、專為簡便修補刃口而設計。脫渣性優良;平焊、立焊、橫焊都可;效率高!熔敷金屬在焊后硬度可達HRC55-60,常溫下極優的韌性和耐磨耗性,並且高溫下的耐磨耗性能極好;抗550℃高溫軟化。
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用途
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沖拉模;鍛造模;冷作熱作心軸;模具等所用模具材料的新作及修補
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操作要領
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150℃以上預熱;焊接后為了防止開裂要徐冷;焊接硬化性母材時,焊道長50MM為宜
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技術參數
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焊接后
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連續堆焊
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600-680 HV
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55-59 HRC
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74-80HS
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預熱/層間150℃
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620-700 HV
|
56-60 HRC
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75-81 HS
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熱處理
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550℃ 退 火
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600-680 HV
|
55-59 HRC
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74-80 HS
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直徑/電流
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3.2mm/70-110
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4.0mm/100-150
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5.0mm/130-180
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CM-3R SCM系模具用
特性
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SCM塑料模共晶系TIG焊條;焊金在焊后就可達到HRC28的硬度,切削性優良;實施褶皺加工時候,焊接回火熱處理后可得到良好的無褶皺聚集之硬面。
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用途
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需要表面褶皺加工的SCM塑料模的修補堆焊等
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操作要領
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300℃預熱后,徐冷;進行褶皺加工時,要參口鋼材廠家所提供的回火溫度進行。.
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技術參數
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焊金
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預熱/層溫150℃
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260-290HV
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25-28 HRC
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37-40 HS
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預熱/層溫300℃
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290-310HV
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28-31 HRC
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40-45 HS
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HM-5R 各種模具上堆焊使用
特性
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HM-5R具有與火焰淬火鋼相似的成分組織,焊后達到HRC60度,它的特征為800-850℃油淬的火焰淬火鋼和SK;SKS材等與淬火熱處理相似,所以堆焊后800-850℃淬火處理時的焊接金屬不軟化,所以堆焊后800-850℃的油淬處理堆焊最合適。另焊后硬度很高,機加工不可
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用途
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SK;SKS;SUJ 材淬火前堆焊修補用 / 火焰淬火鋼淬火前堆焊修補用
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操作要領
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一般需要200-300℃預熱; 淬火熱處理800-850℃,200℃回火處理
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技術參數
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焊金
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預熱/層溫300℃
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670-750HV
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59-62 HRC
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80-85 HS
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850℃油冷淬火
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700-750HV
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60-62 HRC
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81-85 HS
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NSM-1R 各種模具上堆焊使用(馬氏體時效鋼系)
特性
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NSM-1R為18Ni鋼加入Co,Mo的物質形成耐酸、具韌性的馬氏體時效鋼組織;適用於各種模具的堆焊修補,焊金為馬氏體組織低碳,熔融狀或焊接時,硬度較低可機加工;時效處理后,具韌性和高硬度,並變得不可機加工。
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用途
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塑料精密模;壓鑄模;鍛造模等及各種熱作模的堆焊修補
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操作要領
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時效處理450-500℃2-3小時,可得高硬度;焊接后為熔體化處理狀態。
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技術參數
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焊接后
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320-340 HV
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32-34 HRC
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45-56 HS
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熔體化處理
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285-300 HV
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28-35 HRC
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41-48 HS
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480℃X3hr時效處理
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500-530 HV
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49-51 HRC
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66-68 HS
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NST-6R 耐熱耐腐蝕耐磨耗用
特性
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NST-6R 為Co基焊絲,耐熱耐腐蝕耐磨耗性能極好,具韌性和耐衝擊性
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用途
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高溫高壓閥座、鍛造模、粉碎機、切斷刀、鼓風機等的堆焊
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操作要領
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根據母材地大小形狀種類,需要熱處理;焊接面的鐵鏽、油污等去除乾淨;稜角處理成R角。焊接火焰採用還原炎(1:3); 臺金要在濕潤的狀態下開始焊接
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技術參數
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熔敷金屬硬度
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390-470 HV
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40-47 HRC
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53-63 HS
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NINAK-R 模具堆焊(NAK55.80用)
特性
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NINAK-R為NAK55.80塑料模的共晶系TIG焊絲;焊接后硬度即為HRC40,切削性極好;組織和硬度具有均質性,所以焊接后只要簡單的熱處理(時效處理490-520℃X5hr后大氣中空冷),即可得到均一的褶皺加工面和鏡面。
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用途
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塑料模具NAK55.80修補焊接
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操作要領
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一般150℃預熱;褶皺加工及鏡面處理的場合焊接后時效處理(490-520℃X5hrà空冷)
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技術參數
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焊接后
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預熱/層間300℃
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350-390 HV
|
35-40 HRC
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47-55 HS
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時效處理
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500℃5hrà空冷
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440-460 HV
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44-46 HRC
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57-62 HS
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S-60CR 金屬摩擦/淬火硬化用
特性
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S-60CR為淬火硬化性的耐金屬間摩擦的TIG焊絲,焊接后的焊金可機加工,高頻或火焰退火之後,可得到高硬度;可得到機械結構碳鋼的S-C系共晶焊金。
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用途
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齒輪、軸類、模具等的堆焊;機加工后需要熱處理的部件;機械結構碳鋼S-C系的堆焊
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操作要領
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一般要200℃以上的預熱。根據冷卻速度的不同,硬度多少有變化,但都可機加工;退火溫度850℃。
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技術參數
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焊后
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預熱/層間150℃
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350-400 HV
|
35-40 HRC
|
47-55 HS
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預熱/層間300℃
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260-310 HV
|
25-30 HRC
|
38-42 HS
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高頻淬火
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700-780 HV
|
60-63 HRC
|
81-87 HS
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火焰淬火
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560-650 HV
|
53-68 HRC
|
71-78 HS
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NST-21R 耐熱耐腐蝕耐磨耗用
特性
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NST-21R為含Co,Cr,Mo,Ni等成分的司太立合金,耐熱耐腐蝕耐磨耗性能極好的TIG焊絲,司太立合金極具韌性和衝擊性,適用於高溫間金屬摩擦。
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用途
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熱作鍛造模具,高溫高壓閥座,熱剪斷機,排氣閥,沖壓機構,
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操作要領
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合金熔敷面務必除去鏽跡,污物,油脂等;稜角部加工成R角;根據母材材質大小形狀有的需要熱處理。
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技術參數
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焊 后
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270-320 HV
|
25-30 HRC
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38-45 HS
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BKH-13R 耐熱耐腐蝕耐磨耗
特性
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BKH-13R為0.35C-13Cr鋼組織的TIG焊絲,熔敷金屬為具有自硬性的馬氏體組織,特征為耐熱耐腐蝕耐磨耗優良,高溫耐衝擊,但焊后機械加工困難。
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用途
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模具/ 沖頭/ 剪切裝置/ 閥座/ 沖壓模等的堆焊
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操作要領
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一般預熱200℃以上,焊接后徐冷。高碳鋼、低合金鋼等的堆焊,為防止剝落可用奧氏體不鏽鋼焊條襯焊。需要熱處理時,退火800-900℃徐冷,或750℃空冷,淬火請從920-980℃開始油冷。另外,焊后即為淬火狀態。
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技術參數
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焊接后
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連續堆焊
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480-560 HV
|
48-53 HRC
|
64-71 HS
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預熱/層間150℃
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510-610 HV
|
48-53 HRC
|
67-73 HS
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U-520R 耐熱耐腐蝕耐磨耗
特性
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U-520R為Ni基含Cr,Co,Mo,W,Al,Ti等耐熱耐腐蝕性極好的TIG焊絲。其中,Al,Ti含量較多,熱處理后具有析出硬化性,耐磨耗性極好。普遍適用於在超高溫環境下的要求耐熱,耐磨耗,耐腐蝕的部件。
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用途
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熱作鍛造模;各種心軸;高溫高壓閥座等的耐熱耐腐蝕磨耗的部品堆焊修補
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操作要領
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析出硬化處理提高硬度 (一例:760℃x16hr 空冷)
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技術參數
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焊接后
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240-280 HV
|
20-27 HRC
|
35-40 HS
|
析出硬化熱處理后
760℃X16hrà空冷
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350-400 HV
|
36-41 HRC
|
50-56 HS
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熔敷金屬的高溫硬度
Hv30kg
|
測定溫度 ℃
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100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
焊接后
|
270
|
260
|
250
|
245
|
250
|
260
|
260
|
260
|
析出硬化處理
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335
|
330
|
330
|
320
|
315
|
305
|
300
|
285
|
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BK-660R 耐熱耐磨耗-各種模具堆焊用
特性
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BK-660R是由0.45C,2.5Si,9Cr成份的馬氏體焊金所組成的TIG焊絲。熔敷金屬在焊后硬度可達HRC54-60,常溫下極優的韌性和耐磨耗性,
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用途
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沖拉模;鍛造模;冷作熱作心軸;模具等所用母材的新作及修補
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操作要領
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150℃以上預熱;焊接后為了防止開裂要徐冷;焊接硬化性母材時,焊道長50MM為宜;熱處理800-900℃退火徐冷,淬火980-1080℃油冷;焊接即為淬火狀態。
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技術參數
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焊接后
|
連續堆焊
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580-655 HV
|
54-, 58 HRC
|
72-79 HS
|
預熱/層間150℃
|
600-720 HV
|
55-60 HRC&,lt;,/DIV>
|
74-83 HS
|
熱處理
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550℃ 退 火
|
600-680 HV
|
55-59 HRC
|
74-80 HS
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BKD-61R 各種模具的堆焊用(模具鋼系)
特性
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BKD-61R為具有同SKD61相似的成分的TIG焊絲。其特性為耐熱耐磨耗耐衝擊,對於要求持久性的模具上最適合。另外,焊后高硬度,機加工困難。
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用途
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沖裁模,沖壓模,鍛造模,壓鑄模等的堆焊修補
|
操作要領
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一般300℃以上的預熱。對於共晶和硬化性母材要求300-400℃預熱和500-550℃后熱及緩冷;通常的模具鋼使用高碳鋼、低合金鋼等硬化性材料,可用NTG-50R或LS-50過渡層,以防止裂紋。熱處理時,退火820-870℃開始徐冷,淬火1000-1050℃開始空冷,另外,焊后即為淬火狀態。
|
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焊后
|
連續堆焊
|
530-600 HV
|
51-55 HRC
|
68-74 HS
|
預熱/層間300℃
|
560-635 HV
|
53-57 HRC
|
71-77 HS
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BKD-11R 各種模具的堆焊用(模具鋼系)
特性
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BKD-11R為具有同SKD11相似的成分的堆焊硬化TIG焊絲,其特點為耐腐蝕、耐磨耗、耐衝擊性能優良,適用於要求耐久性的模具上使用。焊金可以機加工,淬火硬化性優良。
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用途
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沖裁模、沖壓模、成型軋輥、沖壓機構的堆焊修補
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操作要領
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一般300℃以上預熱;對於共晶和硬化性母材要求500℃以上預熱和500-550℃后熱及徐冷;焊后的熱處理要相當注意;通常的模具鋼使用高碳鋼、低合金鋼等硬化性材料,可用NTG-50R或LS-50襯焊,以防止裂紋;焊后淬火1000-1050℃開始空冷,回火根據目的不同150-250℃開始;或500-530℃開始空冷。
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技術參數
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焊后
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預熱/層間300℃
|
350-370 HV
|
35-38 HRC
|
48-51 HS
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熱處理
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淬火+ 回火
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655-740 HV
|
58-62 HRC
|
78-84 HS
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ZA-R ZAS模用
特性
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ZA-R為ZAS模修補用交流TIG焊條。熔融溫度較低可焊接ZAS材,熔敷金屬具潤滑性,機加工性能優良。
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用途
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ZAS模的修補
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操作要領
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電源為交流;焊前請除去表面氧化膜;為防止鋅蒸發,層間溫度要控制在100℃以下
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技術參數
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抗 拉 強 度
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伸長率
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硬 度 HV
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98-196 N/mm2
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≧50 %
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80-120
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BKH-9R 各種模具的堆焊用(高速鋼系)
特性
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BKH-9R為與含Mo高速鋼SKH-51具有相似成分的硬面堆焊TIG焊絲,焊后高硬度;回火熱處理后得到高硬度的同時具有韌性,所以適用於粉碎機的刀刃等部位。
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用途
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冷熱作模具、刃具、修整刀具、模具、粉碎機刀刃的堆焊和修補
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操作要領
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一般300-500℃預熱、焊后徐冷防裂紋、500-580℃回火后,硬度更高耐磨耗性提升;通常的模具鋼使用高碳鋼、低合金鋼等硬化性材料,可用NTG-50R或LS-50襯焊,以防止裂紋;熱處理時退火800-880℃開始徐冷,淬火1200-1240℃開始油冷;焊接時即為淬火狀態。
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技術參數
|
焊后
|
預熱/層間300℃
|
700-830 HV
|
60-65 HRC
|
81-90 HS
|
熱處理
|
550℃/1hr回火
|
800-900 HV
|
64-67 HRC
|
88-95 HS
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BKH-90 重衝擊磨耗用(高速鋼系列)
特性
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BKH-90以硬度和韌性為設計重點地碱性焊條;改良了含Mo高速鋼性能,是具有極優良的穩定硬度和耐裂性能的耐衝擊磨耗焊條。特別是焊后熱處理可得到高硬度,同時又得到極好的韌性,適用於粉碎機的刀刃等部位。另外,具有高溫抗軟化性,所以也適用於熱間金屬磨耗部件。
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用途
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刃具、熱剪模、修整刀具、沖壓模具、各種粉碎機刀刃的堆焊和修補
|
操作要領
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一般300-500℃預熱、焊后徐冷防裂紋、需要襯焊時,使用LS-50焊條;550-580℃回火后,硬度更高耐磨耗性提升;250-300℃30-60分鐘再烘乾。
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技術參數
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焊接時
|
連續堆焊
|
700-830 HV
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60-65 HRC
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81-90 HS
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熱處理
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550℃/1hr一次回火
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720-830 HV
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61-65 HRC
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83-90 HS
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550℃/1hr二次回火
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770-900 HV
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63-67 HRC
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87-95 HS
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NTG-50R 軟鋼/490N/mm2級高強鋼用TIG焊絲
用途
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軟鋼/490N/mm2級高強鋼、低溫鑄鋁鋼、管道的內管波紋焊、薄板的焊接、各種襯焊。
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技術參數
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熱處理
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抗 拉 強 度
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伸長率
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屈服點
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衝擊值
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焊接時
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530 N/mm2
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37%
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470N/mm2
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0℃ 280J
-30℃ 180J
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620℃X1hrSR
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500N/mm2
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40%
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400N/mm2
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0℃ 290J
-30℃ 210J
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HE-500R 異種金屬接合用
特性
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,
HE-500R是熔敷金屬為雙相金屬的TIG焊絲;具有極優良的耐熱、耐衝擊磨耗性能;焊接時對裂紋敏感性極低;使用廣氾。各種金屬的修補、堆焊的襯焊;異種金屬的焊接等。
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用途
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鑄鋼的焊接、耐熱耐腐蝕堆焊、衝擊下的耐磨耗;沖壓模、低壓鑄造模、擠出塑料模等裂縫敏感度較高的特種鋼接合及襯焊使用。
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操作要領
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焊接高合金鋼等裂紋感受度較高的特種鋼時,預熱200℃以上;焊接線性能儘量低。
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技術參數
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條件
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硬 度
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焊接時
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預熱/層間150 ℃
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240-255HV
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20-30RC
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34-37HS
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NS-630R SUS630、17-4PH鋼用
特性用途
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析出硬化型TIG焊絲,SUS630的焊接;管道薄層面耐磨耗耐腐蝕物品的堆焊;或者析出硬化系不鏽鋼17-4PH鋼的焊接。
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技術參數
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熱處理
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抗拉強度
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伸長率
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硬度
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焊接時
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1,141 N/mm2
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3.2%
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30-33 RC
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480℃x1hr
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1,245 N/mm2
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10.9%
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40-44 RC
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620℃x1hr
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1,030N/mm2
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12.2%
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32-34 RC
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