碳化硼(B₄C)在焊條中的作用

碳化硼(B₄C)在焊條中的作用

增強耐磨性
碳化硼是已知最堅硬的陶瓷材料之一。它的高硬度和耐磨性使其成為耐磨覆層焊條的關鍵成分。在熔覆過程中,碳化硼顆粒作為硬質相嵌入焊縫金屬基體中,形成複合材料組織,顯著提高表面耐磨性,適用於礦山機械、破碎機輥道等易磨損零件的修復。

高溫穩定性和電弧保護
碳化硼的熔點高達2450℃,在較高的焊接溫度下仍能保持穩定。塗層中添加碳化硼,可增強塗層的抗高溫性能,減少塗層的過早分解,確保電弧的穩定性和保護氣體(如CO₂)的持續釋放,有效隔絕空氣,防止熔池的氧化。

合金化和晶粒細化
在高溫電弧作用下,碳化硼可能部分分解並釋放出硼(B)和碳(C)。硼可以滲入熔池,起到細化晶粒的作用,進而提高焊接的強度和韌性。同時,碳的添加可以調整焊接金屬的碳含量,優化硬度和耐磨性,但需控制其用量,避免脆性增加。

輔助脫氧、淨化作用
硼對氧有很強的親和力,能與熔池中的氧結合生成硼的氧化物(如B₂O₃),減少氧化物夾雜,提高焊接處的純淨度。這種脫氧效果雖然不如傳統脫氧劑(如矽、錳)那麼顯著,但可以作為補充淨化機制。

特殊應用場景
在核工業或中子屏蔽領域,碳化硼可能由於其優異的中子吸收能力而用於特種焊條,以增強焊縫的中子屏蔽性能,儘管這種應用相對小眾。

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