1、变形应力状态的影响
耐磨板堆焊药芯焊丝的内部应力状态对耐磨焊丝变形的难易程度有重要的影响。主应力的个数和方向是决定塑性的主要因素。在具有不同主应力图的塑性变形方式,同一根耐磨板堆焊药芯焊丝表现出不同的塑性。
从耐磨板堆焊药芯焊丝的塑性来看,压应力使高硬度堆焊焊丝密实,防止裂纹产生,阻碍或减少晶间变形,提高塑性。压应力数目越多,塑性越好,耐磨焊丝的塑性变形越容易。而拉应力使焊丝的内部微孔或微裂纹处产生应力集中,促使其扩展,加速晶间破坏,塑性变差,以至于断裂。拉应力数目越多,塑性越差。因此,可以通过改变应力状态来提高耐磨堆焊药芯焊丝的塑性。
由此可知,耐磨板堆焊药芯焊丝在单向压缩时达到的塑性变形程度比单向拉伸时大得多;在三向压应力状态,挤压比在两向压和一向拉拔时呈现出更大的塑性。拉应力数目越多,塑性越差。因此,可以通过改变应力状态来提高焊丝的塑性。对塑性差的耐磨焊丝,应尽量采用三向压应力状态的工艺,以充分发挥它的塑性。例如,用V形砧、圆形砧或平板形砧进行圆棒拉拔,其侧向压应力数目增加可以使耐磨板堆焊药芯焊丝塑性提高,有利于拔长变形,提高效率。
2、变形温度的影响
温度是影响塑性和变形抗力的较主要因素之一。就大多数耐磨板堆焊药芯焊丝而言,其总的趋势是随着温度的升高,塑性增加,变形抗力降低。这是因为原子热运动的能量增加使得原子间的引力削弱,易于产生滑移变形。同时,温度升高有利于回复与再结晶过程的发展,可在变形过程中实现软化,从而使在塑性变形过程中造成的破坏和缺陷修复的可能性增加。如果通过加热可使原为多相组织的合金发生相变而转变为单相固溶体组织,则对提高其塑性成形性更加有利。例如,通常将钢加热到奥氏体区进行锻造就是这个道理。因此,加热是改善耐磨板堆焊药芯焊丝塑性成形性的有效工艺条件。但加热温度要控制在适当范围内。如果加热温度过高,会使耐磨焊丝的表面氧化加剧,以及产生过热等缺陷,不仅不利于塑性成形,而且影响工件成形后的使用性能。如果加热温度接近耐磨堆焊药芯焊丝的熔点,将发生过烧,导致坯料报废。所以,应在合理的变形加工温度范围内,选择尽量高的加热温度。
3、变形速度的影响
变形速度是指单位时间内耐磨板堆焊药芯焊丝的变形程度,对耐磨焊丝的塑性成形性的影响较为复杂。研究明,增加变形速度会使药芯耐磨焊丝晶体的临界剪应力升高,这就意味着变形抗力也增加;此外,由于变形速度的增加,耐磨药芯焊丝在冷变形时的加工硬化现象趋于严重,在热变形时回复和再结晶过程来不及完全消除加工硬化,残留的加工硬化使耐磨板堆焊焊丝的塑性降低,变形抗力升高。但是,耐磨板堆焊药芯焊丝在变形过程中消耗于塑性变形的能量有一部分转化为热能,当变形速度很大时,热量来不及散失,使变形耐磨板堆焊药芯焊丝的温度升高,这种现象称为温度效应或热效应,热效应的产生加快了再结晶过程,有利于提高塑性和降低变形抗力。