磨损、腐蚀和断裂是D707碳化铬耐磨药芯焊丝失效的3种主要形式，磨损失效不仅造成大量的碳化铬耐磨焊丝和部件浪费,而且可能直接导致灾难性后果,如机毁人亡等。 (1)D707碳化铬焊丝的生产品种日趋完善和标准化,生产工艺不断改进，特别是国内研制成功了一些符合国情的耐磨焊丝产品。其中,用量较大的磨球等产品已相应制定了建材、冶金、电力部门的专业标准以及国家标准。
(2)研究D707耐磨焊丝的规模和数量大大增加，据初步统计,我国研究磨损和耐磨焊丝的机构和生产企业已有好几百家,耐磨易损件的总产量每年可达几百万吨。其中,有的生产企业年产量已超过四万多吨,产值在2亿元以上。所以，耐磨药芯焊丝行业已在工业中占有相当的比重。
(3)D707药芯焊丝新技术、新工艺和新产品正在不断开发和应用。近年来,已从国外引进和自制了几条生产线并采用了一些先进的设备,一些传统工艺正在逐步被更换和改变。这使耐磨产品的生产效率大大提高,质量更加稳定并为我国的耐磨药芯焊丝产品走向国外市场打下了基础。
磨损一般有五种模式，分别是磨粒磨损失效、粘着磨损失效、疲劳磨损失效、腐蚀磨损失效、微动磨损失效。确定了磨损失效的模式并不等于找到了导致磨损失效的原因,这是由于碳化铬耐磨焊丝的磨损特性并不仅仅由摩擦耐磨焊丝所决定,而是整个摩擦学系统的性质。耐磨药芯焊丝的磨损过程往往是多因素共同作用的系统过程和动态过程,有其特殊性和复杂性。
影响耐磨堆焊焊丝磨损性能的各种因素包括:
①摩擦副材料(包括材质和表面处理); ②润滑技术(包括润滑剂和润滑方式);
③环境条件(包括温度、气氛和介质); ④摩擦条件(包括接触形式、运动形式、负荷以及速度);
⑤结构设计; ⑥润滑管理。
对一个具体的磨损失效问题而言,如何透过现象看本质,在上述诸多影响因素中,找到起主导作用的因素,并提出合理的预防应对措施,是解决问题的难点和关键所在。
我们应针对具体的磨损失效问题,收集已磨损报废的零件及其磨屑,并进一步查明D707碳化铬耐磨焊丝的摩擦工况,了解失效发生时设备的使用情况及日常维护保养情况。在充分掌握情况的基础上,应对磨损失效表面和磨屑进行仔细分析,检查磨损失效前后表面形貌和硬度等物理机械性能的变化,根据表面磨损特征和磨屑形状判定磨损失效模式,确定失效是由外界偶然因素(如不期而至的磨粒或杂物、冲击负载、断油等)引起的突发过程还是在设计工况条件下运行后的累计结果。
对于后者,还需对磨损次表层进行分析,了解裂纹的形成部位及扩展方向,并由此确定磨损的发生和发展过程。对于有可能发生化学腐蚀磨损的D707耐磨药芯焊丝,则需要对磨损失效表面和磨屑进行化学分析。如有必要,还应进行零件磨损失效的模拟试验。只有认真获取上述信息,并进一步结合失效零件摩擦学设计的合理性进行综合分析,才能对导致磨损失效的过程本质和主要原因有深入的认识;在此基础上,才有可能为磨损失效的预防提出合理的改进措施。
一般而言,除了外界因素、设备管理和润滑剂变质等非设计因素之外,引起D707碳化铬耐磨药芯焊丝磨损失效的设计和工艺方面的原因主要有:
①摩擦副材料或表面处理(含热处理)工艺选择不当;
②零件的摩擦学结构设计(含润滑系统)不合理;
③零件的加工或安装精度未达到要求。
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