[發(fā)明專利]堆焊藥芯焊絲及提高堆焊熔敷金屬的強(qiáng)韌性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110143607.1
• 申請(qǐng)日: 2011-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN102225495A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王清寶;王立志;肖靜;李俠;眭向榮;沈亞威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶焊接科技有限公司;中冶建筑研究總院有限公司
• 主分類號(hào): B23K35/368
• 分類號(hào): B23K35/368;B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 北京北新智誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 王淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種藥芯焊絲，特別是一種用于堆焊復(fù)合制造技術(shù)中的藥芯焊絲。

背景技術(shù)

軋輥是軋鋼生產(chǎn)中的主要消耗備件之一，軋鋼技術(shù)隨著軋材材質(zhì)的發(fā)展，軋機(jī)速度和自動(dòng)化程度的不斷提高，對(duì)軋輥質(zhì)量特別是軋輥的強(qiáng)度、韌性、耐磨性以及抗粗糙性能等方面也提出了更高要求，軋輥材質(zhì)發(fā)展的明顯趨勢(shì)是廣泛使用合金元素且逐漸提高合金化程度、軋輥的硬度或淬硬層厚度。

堆焊復(fù)合再制造是焊接技術(shù)領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支，是一種表面技術(shù)處理工藝方法。自20世紀(jì)70年代，隨著堆焊藥芯焊絲和多絲埋弧堆焊技術(shù)的大量應(yīng)用，冶金輥的堆焊復(fù)合制造技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。

目前，采用堆焊復(fù)合制造技術(shù)生產(chǎn)的冶金輥類已達(dá)幾十種，Cr5合金體系是馬氏體基體上添加Mo、Nb(W)、V、Co等元素來強(qiáng)化基體，表面硬度可以達(dá)到70HS左右，兼有良好的耐磨性和較高的機(jī)械性能，成為目前熱軋板帶軋機(jī)軋輥修復(fù)材料的主要選擇對(duì)象。但高合金中Cr5合金系主要是馬氏體組織，淬硬性能強(qiáng)，堆焊過程中易出現(xiàn)裂紋等缺陷。高合金的硬面堆焊在國內(nèi)外有非常齊全的材料品種和完善的工藝條件，但沒有一種產(chǎn)品能穩(wěn)定滿足高硬度(＞55HRC)軋輥的堆焊要求，本質(zhì)原因在于堆焊材料的強(qiáng)韌性不足，隨強(qiáng)度提高，堆焊熔敷金屬的韌性下降，堆焊過程中或使用過程中容易產(chǎn)生裂紋。

強(qiáng)韌化問題一直是鋼鐵材料研究關(guān)注的主題，堆焊材料研究者借助鋼鐵材料的強(qiáng)韌化原理，對(duì)堆焊材料強(qiáng)韌化也進(jìn)行了一系列研究，提出了許多強(qiáng)韌化途徑，如：細(xì)化晶粒、變質(zhì)處理或形成殘余奧氏體來改善韌性，對(duì)提高熔敷金屬抗裂性起到了一定作用。這些方式雖然能夠改善強(qiáng)度和韌性，但主要是通過添加貴重高熔點(diǎn)金屬或熱處理方法，且改變了堆焊熔敷金屬中的合金成分，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致一些負(fù)面影響因素，如殘余奧氏體增韌理論一度盛行，但會(huì)導(dǎo)致熱疲勞及耐磨性能的下降，所以有其局限性。

本發(fā)明是在高硬度堆焊熔敷金屬中，在保持堆焊熔敷金屬合金成分不變的情況下，通過改變馬氏體微觀結(jié)構(gòu)來提高堆焊熔敷金屬的強(qiáng)韌性。改變馬氏體微觀結(jié)構(gòu)是比微合金、降碳、降硫磷更經(jīng)濟(jì)和使用效果更好的方式，特別適用于高硬度的堆焊合金體系，是堆焊熔敷金屬強(qiáng)韌化的新途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種新型的堆焊藥芯焊絲，從而提供一種堆焊熔敷金屬強(qiáng)韌化的新途徑。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種堆焊藥芯焊絲，其中，它是由鋼帶和以下藥芯原料制備而成：

每1000克藥芯原料中含有：碳化鉻90克，碳化釩20克，碳化鈮20克，釩鐵30克，鈮鐵54克，鉻粉100克，鎳120克，鉬16克，75硅鐵21克，錳50克，鐵粉479克。

一種堆焊藥芯焊絲，其中，它是由鋼帶和以下藥芯原料制備而成：

每1000克藥芯原料中含有：鉻粉176克，碳化釩30克，碳化鈮60克，釩鐵14克，鎳120克，鉬16克，75硅鐵21克，錳50克，鐵粉505克，石墨8克。

如上所述的藥芯焊絲，其中，所述藥芯原料中：

原料釩鐵中，釩含量為50～60wt％，鐵含量為38～48wt％，其余為雜質(zhì)；

原料鈮鐵中，鈮含量為56～66wt％，鐵含量為30～40wt％，其余為雜質(zhì)；

原料75硅鐵中，硅含量為74～79wt％，鐵含量為20～25wt％，其余為雜質(zhì)。

如上所述的藥芯焊絲，其中，所述藥芯原料中各組分的純度為：

原料碳化鉻中，碳化鉻＞82wt％；原料碳化釩中，碳化釩＞96wt％；原料碳化鈮中，碳化鈮＞98wt％；原料鉻粉中，鉻粉＞98wt％；原料鎳中，鎳＞98wt％；原料鉬中，鉬＞98wt％；原料錳中，錳＞99wt％；原料鐵粉中，鐵＞98wt％；原料石墨中，碳＞96wt％。

如上所述的藥芯焊絲，其中，所述藥芯原料占藥芯焊絲總重量的百分比為20～36wt％。

如上所述的藥芯焊絲，其中，所述鋼帶優(yōu)選為碳鋼鋼帶。

如上所述的藥芯焊絲，其中，所述鋼帶優(yōu)選為型號(hào)H08A的碳鋼鋼帶。

如上所述的藥芯焊絲，其中，所述鋼帶的尺寸優(yōu)選為：厚度×寬度＝0.5～0.9mm×12～16mm。

如上所述的藥芯焊絲，其中，它是通過以下方法制備而成：

a.按照配方將藥芯原料各組分的粉體在混粉器中混合均勻，得到混合藥粉；

b.在軋絲機(jī)上將鋼帶軋制成截面呈U形，向鋼帶的U形凹槽中填加步驟a中得到的混合藥粉，隨后將U形鋼帶軋制成直徑3mm～5mm的焊絲坯管；