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藥芯焊絲的制作方法

文檔序號:9535577閱讀:860來源:國知局
藥芯焊絲的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種堆焊技術,特別是一種堆焊藥芯焊絲。
【背景技術】
[0002]支撐輥作為乳鋼生產中的關鍵部件,對工作輥起到支撐作用,保證工作輥的正常工作。支撐輥一般分為熱乳支撐輥和冷乳支撐輥,特別是冷乳支撐輥,其使用條件更加惡劣。因此,支撐輥質量的好壞,不僅影響支撐輥本身的使用壽命,而且間接影響乳制鋼材的質量、生產效率。
[0003]支撐輥工作時承受著機械載荷、熱載荷和磨擦載荷,工作一段時間后,支撐輥表面由于接觸疲勞破壞和過渡磨損而報廢。
[0004]表面技術是綠色再制造的核心技術之一,許多零件的失效是從表面開始,通過對零件表面進行適當的處理,使其能滿足耐磨、耐蝕、耐高溫等許多方面的要求,從而延長其使用壽命,節約材料及成本,最大限度的利用廢舊產品中的零部件具有重大意義。
[0005]堆焊技術是表面技術中的關鍵技術之一,它是利用焊接方法在零部件表面堆敷一層或多層具有一定特殊性能材料的工藝過程。采用堆焊技術,可以使零件表面獲得具有耐磨、耐熱、耐蝕等特殊性能的表面層。近年來,隨著我國在重工業方向的迅速發展,材料的堆焊技術已經廣泛應用于石油化工、礦山、冶金、大型建筑、核電力等方向。
[0006]目前,一些冶金企業希望通過表面堆焊的方法對報廢的支撐輥進行修復與再制造,以恢復其形狀、尺寸,并獲得更好的力學性能后重新使用。但是,由于支撐輥表面硬度較高,堆焊時其表面碳當量也較高,在堆焊過程中極易開裂或者剝落,其效果一直不理想。
[0007]目前,工作輥材質的發展是以合金元素Cr含量的不斷提高為基本特征,Cr含量從初期的 2%、3%、5% (如902]?0、903]\10、05),發展到如今的8%、12% (如 Cr8、Crl2)。對于2%&、3%&、5%&支撐輥,采用市售的藥芯焊絲,通過控制適當的熱處理,可以進行堆焊修復或再制造。但是,對于8% Cr,12% Cr支撐輥,由于其合金元素含量較高,堆焊時抗開裂性能較差,還沒有相應的焊接材料用于其堆焊修復或再制造。

【發明內容】

[0008]本發明的目的在于提供一種容易焊接、焊后表面耐磨性高、抗開裂、壽命長的含Y203大型支撐輥堆焊再制造藥芯焊絲。
[0009]本發明的堆焊藥芯焊絲,其藥芯的化學成分質量百分比為(wt%):C 0.35?
0.40%、Si 0.5 ?1.0%、Μη 2.0 ?3.0%,Cr 8.0 ?12.0%、Ni 2.8 ?3.5%、Μο 1.5 ?2.0%、V 0.3?0.6%、Υ203 1.0?1.2%、余量Fe ;上述原料粒度為60-80目。
[0010]本發明堆焊藥芯焊絲的制備方法:
[0011 ] 1、對上述部分原料進行鈍化處理:
[0012]a、將硅鐵粉末加熱,在720?750°C保溫1小時,
[0013]b、將鉻鐵粉末加熱,在550?600°C保溫1小時,
[0014]c、將錳鐵粉末加熱,在300?350°C保溫1小時。
[0015]2、混合:將上述藥芯的各種原料放入混料機混合24小時。
[0016]3、拉絲:將上述原料混合均勻后填裝入帶鋼,藥芯粉末占焊絲材料的重量百分比為25?40 %,其余為帶鋼,在藥芯焊絲生產線上進行滾壓,拉拔成規定尺寸的藥芯焊絲。
[0017]4、干燥:在100?200 °C對藥芯焊絲進行干燥。
[0018]本發明堆焊藥芯焊絲的使用方法:
[0019]最好在焊后經540°C回火32小時。
[0020]本發明具有如下優點:
[0021]1、采用本發明的稀土型藥芯焊絲,不僅減少了制造工序,而且堆焊修復與再制造的大型支撐輥其單周期的乳鋼量平均為8.0?10.0萬噸,與新輥的單周期乳鋼量相當;且堆焊棍的磨損量為0.05?0.08mm/萬噸,與新棍相比耐磨性提高了 2?2.5倍。
[0022]2、在藥芯中同時加入稀土氧化物Y203,通過形成的Y的稀土夾雜物,可以成為初生奧氏體的非自發形核核心,細化初生奧氏體,進而細化馬氏體組織,使支撐輥堆焊金屬不僅具有較高的抗開裂性能,而且具有較高耐磨性能和抗接觸疲勞性能。堆焊表面硬度為HRC56?58 ;堆焊金屬抗回火穩定性良好,在焊后經540°C回火32小時,金相組織為回火馬氏體+貝氏體組織,抗拉強度為1450?1550MPa,斷后伸長率為6?8 % ;由于二次硬化作用,回火后熱乳支撐輥表面硬度達到HRC60?62。
[0023]3、本發明的堆焊再制造大型支撐輥含Y203藥芯焊絲不僅可以廣泛的應用到冶金機械對支撐輥進行再制造,而且也可以應用于機械領域對模具進行再制造,并可替代進口藥芯焊絲,其市場空間十分廣闊。
【具體實施方式】
[0024]實施例1:
[0025]取C 0.35kg、Si 0.5kg、Μη 2.0kg、Cr 8.0kg、Ni 2.8kg、Mo 1.5kg、V 0.3kg、Y203
1.0kg、Fe 83.55kg,對上述部分原料進行鈍化處理:將硅鐵粉末加熱,在720°C保溫1小時,將鉻鐵粉末加熱,在550°C保溫1小時,將錳鐵粉末加熱,在300°C保溫1小時;再將上述藥芯的各種原料放入混料機混合24小時,然后將上述原料混合均勻后填裝入帶鋼,藥芯粉末占焊絲材料重量的45%,在藥芯焊絲生產線上進行滾壓,拉拔成Φ 4mm的藥芯焊絲,在100°C對藥芯焊絲進行干燥。在Cr8支撐輥上進行堆焊,焊后硬度范圍為HRC56 ;焊后經540°C回火32小時,回火硬度為HRC60。
[0026]實施例2:
[0027]取C 0.37kg、Si 0.8kg、Μη 2.5kg、Cr 10.0kg、Ni 3.2kg、Mo 1.8kg、V 0.4kg、Y203 1.1kg、Fe 79.83kg,對上述部分原料進行鈍化處理:將硅鐵粉末加熱,在730°C保溫1小時,將鉻鐵粉末加熱,在580°C保溫1小時,將錳鐵粉末加熱,在320°C保溫1小時;再將上述藥芯的各種原料放入混料機混合24小時,然后將上述原料混合均勻后填裝入帶鋼,藥芯粉末占焊絲材料重量的45 %,在藥芯焊絲生產線上進行滾壓,拉拔成Φ 4mm的藥芯焊絲,在150°C對藥芯焊絲進行干燥。在Cr8支撐輥上進行堆焊,焊后硬度范圍為HRC57 ;在焊后經540°C回火32小時,回火硬度為HRC61。
[0028]實施例3:
[0029]取 C 0.45kg、Si 1.0kg、Μη 3.0kg、Cr 12.0kg、Ni 3.5kg、Mo 2.0kg、V 0.6kg、Y203 0.9kg,Fe 76.3kg,對上述部分原料進行鈍化處理:將硅鐵粉末加熱,在750°C保溫1小時,將鉻鐵粉末加熱,在600°C保溫1小時,將錳鐵粉末加熱,在350°C保溫1小時;再將上述藥芯的各種原料放入混料機混合24小時,然后將上述原料混合均勻后填裝入帶鋼,藥芯粉末占焊絲材料重量的45 %,在藥芯焊絲生產線上進行滾壓,拉拔成Φ 4mm的藥芯焊絲,在200°C對藥芯焊絲進行干燥。在Cr8支撐輥上進行堆焊,焊后硬度范圍為HRC58 ;在焊后經540°C回火32小時,回火硬度為HRC62。
【主權項】
1.堆焊再制造大型支撐輥含Y 203藥芯焊絲,其特征在于:該藥芯的化學成分質量百分比財%為:C 0.35 ?0.40%、Si 0.5 ?1.0%、Μη 2.0 ?3.0%、Cr 8.0 ?12.0%、Ni.2.8 ?3.5%、Mo 1.5 ?2.0%、V 0.3 ?0.6%、Y203 1.0 ?1.2%、余量 Fe。
【專利摘要】堆焊再制造大型支撐輥含Y2O3藥芯焊絲,該藥芯的化學成分質量百分比wt%為:C?0.35~0.40%、Si?0.5~1.0%、Mn?2.0~3.0%、Cr?8.0~12.0%、Ni?2.8~3.5%、Mo?1.5~2.0%、V?0.3~0.6%、Y2O3?1.0~1.2%、余量Fe。上述藥芯粉末占焊絲材料的重量百分比為25~40%,余量為帶鋼。采用本發明的藥芯焊絲可以對大型熱軋支撐輥進行堆焊修復或再制造,堆焊表面硬度為HRC46~48,堆焊金屬抗回火穩定性良好,在焊后經540℃回火32小時,抗拉強度為1400~1500MPa,斷后伸長率為8~10%;回火后支撐輥表面硬度達到HRC60~62。采用本藥芯焊絲,不僅減少了制造工序,而且其單周期的軋鋼量與新輥相當,其耐磨性提高了1~1.5倍。
【IPC分類】B23K35/368, B23K35/30, B23K35/40
【公開號】CN105290643
【申請號】CN201510694750
【發明人】楊慶祥, 包華玉
【申請人】鎮江市華盈軋輥有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月22日
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