藥芯焊絲的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種堆焊技術(shù)，特別是一種堆焊藥芯焊絲。
【背景技術(shù)】
[0002]支撐輥作為乳鋼生產(chǎn)中的關(guān)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(zhì)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(zhì)量、生產(chǎn)效率。
[0003]支撐輥工作時承受著機(jī)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(shù)是綠色再制造的核心技術(shù)之一，許多零件的失效是從表面開始，通過對零件表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，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(jié)約材料及成本，最大限度的利用廢舊產(chǎn)品中的零部件具有重大意義。
[0005]堆焊技術(shù)是表面技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)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(shù)，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(yè)方向的迅速發(fā)展，材料的堆焊技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)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(yè)希望通過表面堆焊的方法對報廢的支撐輥進(jìn)行修復(fù)與再制造，以恢復(fù)其形狀、尺寸，并獲得更好的力學(xué)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(dāng)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(zhì)的發(fā)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(fā)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(dāng)?shù)臒崽幚恚梢赃M(jìn)行堆焊修復(fù)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(yīng)的焊接材料用于其堆焊修復(fù)或再制造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)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(fā)明的堆焊藥芯焊絲，其藥芯的化學(xué)成分質(zhì)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(fā)明堆焊藥芯焊絲的制備方法:
[0011 ] 1、對上述部分原料進(jìn)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(jī)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(chǎn)線上進(jìn)行滾壓，拉拔成規(guī)定尺寸的藥芯焊絲。
[0017]4、干燥:在100?200 °C對藥芯焊絲進(jìn)行干燥。
[0018]本發(fā)明堆焊藥芯焊絲的使用方法:
[0019]最好在焊后經(jīng)540°C回火32小時。
[0020]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0021]1、采用本發(fā)明的稀土型藥芯焊絲，不僅減少了制造工序，而且堆焊修復(fù)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(dāng)；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(fā)形核核心，細(xì)化初生奧氏體，進(jìn)而細(xì)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(wěn)定性良好，在焊后經(jīng)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(dá)到HRC60?62。
[0023]3、本發(fā)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(yīng)用到冶金機(jī)械對支撐輥進(jìn)行再制造，而且也可以應(yīng)用于機(jī)械領(lǐng)域?qū)δ＞哌M(jìn)行再制造，并可替代進(jìn)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(jìn)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(jī)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(chǎn)線上進(jìn)行滾壓，拉拔成Φ 4mm的藥芯焊絲，在100°C對藥芯焊絲進(jìn)行干燥。在Cr8支撐輥上進(jìn)行堆焊，焊后硬度范圍為HRC56 ;焊后經(jīng)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(jìn)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(jī)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(chǎn)線上進(jìn)行滾壓，拉拔成Φ 4mm的藥芯焊絲，在150°C對藥芯焊絲進(jìn)行干燥。在Cr8支撐輥上進(jìn)行堆焊，焊后硬度范圍為HRC57 ;在焊后經(jīng)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(jìn)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(jī)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(chǎn)線上進(jìn)行滾壓，拉拔成Φ 4mm的藥芯焊絲，在200°C對藥芯焊絲進(jìn)行干燥。在Cr8支撐輥上進(jìn)行堆焊，焊后硬度范圍為HRC58 ;在焊后經(jīng)540°C回火32小時，回火硬度為HRC62。
【主權(quán)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(xué)成分質(zhì)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(xué)成分質(zhì)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(fā)明的藥芯焊絲可以對大型熱軋支撐輥進(jìn)行堆焊修復(fù)或再制造，堆焊表面硬度為HRC46～48，堆焊金屬抗回火穩(wěn)定性良好，在焊后經(jīng)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(dá)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(dāng)，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?zhí)枴緾N201510694750
【發(fā)明人】楊慶祥, 包華玉
【申請人】鎮(zhèn)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