[發(fā)明專利]連鑄輥埋弧堆焊用析出硬化型不銹鋼藥芯焊絲及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711067105.9 | 申請日： | 2017-11-02 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108015447B | 公開（公告）日： | 2019-12-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張迪;王英杰;王立志;王清寶;肖靜;馬計(jì)平;馬德志 | 申請（專利權(quán)）人： | 中冶建筑研究總院有限公司 |
| 主分類號(hào)： | B23K35/02 | 分類號(hào)： | B23K35/02;B23K35/30;B23K35/40 |
| 代理公司： | 11100 北京北新智誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 | 代理人： | 劉秀青;熊國裕<國際申請>=<國際公布> |
| 地址： | 100088 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 連鑄輥埋弧 堆焊 析出 硬化 不銹鋼 焊絲 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種連鑄輥埋弧堆焊用析出硬化型不銹鋼藥芯焊絲及其制備方法。該藥芯焊絲由藥粉和外用碳鋼鋼帶組成，所述藥粉占焊絲總重量的35.0～38.0％，其中藥粉各組分占藥粉的重量百分比為：金屬鉻粉：29.0～31.0％，低碳鉻鐵：25.0～26.5％，金屬鎳粉：12.0～13.0％，金屬銅粉：10.0～11.5％，電解金屬錳：0.8～1.2％，鈮鐵：1.0～1.5％，金屬鉬粉：0.1～0.8％，鈦鐵：0.3～0.6％，稀土硅鐵：2.0～2.5％，金屬鋁粉：0.3～0.6％，氟化鋇：8.0～10.0％，其余為鐵粉。采用本發(fā)明的藥芯焊絲，堆焊層具有良好的耐磨性、耐蝕性、耐冷熱疲勞性能及抗回火軟化能力，能夠顯著提高連鑄輥的使用壽命。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種連鑄輥堆焊用析出硬化型不銹鋼藥芯焊絲及其制備方法，屬于材料加工工程的焊接領(lǐng)域。
背景技術(shù)
連鑄輥的工況條件十分苛刻，需承受輸送高溫鋼坯引起的循環(huán)載荷以及噴淋冷卻引起的交變熱循環(huán)，要求連鑄輥具有良好的耐磨性、耐腐蝕性及耐冷熱疲勞能力。隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展和連鑄鋼材的升級，連鑄坯的溫度升高，對連鑄輥的抗回火軟化能力也提出了要求，高溫連鑄坯在連鑄輥上輸送，相當(dāng)于對輥面進(jìn)行高溫回火，若輥面的抗高溫回火能力不足，其硬度將顯著下降，經(jīng)過高溫鋼板的連續(xù)輸送，輥面連續(xù)進(jìn)行高溫回火，硬度將不斷降低，最終將導(dǎo)致連鑄輥耐磨性不足而失效。而傳統(tǒng)的連鑄輥制造方式是在輥坯表面堆焊Cr13系馬氏體不銹鋼，如0Cr13Ni4MoN、1Cr13NiMo等，但連鑄輥的服役工況日益苛刻，Cr13系馬氏體不銹鋼難以滿足使用要求，服役中表面常出現(xiàn)磨損、腐蝕、疲勞裂紋等，導(dǎo)致連鑄輥失效報(bào)廢。因此，提高連鑄輥的使用壽命已成為堆焊行業(yè)的研究重點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種連鑄輥埋弧堆焊用析出硬化型不銹鋼藥芯焊絲，以提高連鑄輥的使用壽命。該藥芯焊絲適用于連鑄輥服役的，冷熱疲勞、腐蝕、磨損和高溫回火綜合作用的工況。
本發(fā)明的另一目的在于提供所述連鑄輥埋弧堆焊用析出硬化型不銹鋼藥芯焊絲的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種連鑄輥埋弧堆焊用析出硬化型不銹鋼藥芯焊絲，由藥粉和外用碳鋼鋼帶組成，其中，所述藥粉占焊絲總重量的35.0～38.0％，且藥粉各組分占藥粉的重量百分比為：金屬鉻粉：29.0～31.0％，低碳鉻鐵：25.0～26.5％，金屬鎳粉：12.0～13.0％，金屬銅粉：10.0～11.5％，電解金屬錳：0.8～1.2％，鈮鐵：1.0～1.5％，金屬鉬粉：0.1～0.8％，鈦鐵：0.3～0.6％，稀土硅鐵：2.0～2.5％，金屬鋁粉：0.3～0.6％，氟化鋇：8.0～10.0％，其余為鐵粉。
本發(fā)明通過調(diào)整焊絲外用鋼帶和藥粉中各組分的比例，優(yōu)化熔敷金屬的化學(xué)成分，使其達(dá)到最佳性能，以滿足連鑄輥的使用要求。本發(fā)明涉及的連鑄輥堆焊用析出硬化型馬氏體不銹鋼藥芯焊絲，采用0Cr17Ni4Cu4Nb合金體系，其顯微組織為馬氏體基體上彌散分布粒狀的富Cu金屬間化合物強(qiáng)化相。當(dāng)熔敷金屬的含碳量過低(低于0.04％)時(shí)，馬氏體基體的耐磨性不足，導(dǎo)致熔敷金屬耐磨性下降，而當(dāng)熔敷金屬的含碳量過高(高于0.07％)時(shí)，堆焊層中將形成較多的富鉻碳化物，富鉻碳化物尺寸大，耐冷熱疲勞性能差，不利于提高連鑄輥的使用壽命。在本發(fā)明的藥芯焊絲中，外用碳鋼鋼帶、藥粉中的低碳鉻鐵是向熔敷金屬過渡碳元素的主要組分，其含碳量分別優(yōu)選為0.03～0.06％和0.15～0.25％，從而將焊絲熔敷金屬的含碳量控制在0.04～0.07％范圍內(nèi)。
如上所述的藥芯焊絲，優(yōu)選地，所述藥芯焊絲的直徑為3.2mm。
如上所述的藥芯焊絲，其制備方法步驟如下：
(1)按照所述藥粉組成配置好藥芯粉末后，混合攪拌50～70分鐘；
(2)將0.5mm×14mm碳鋼不銹鋼帶軋成U形，向U形槽內(nèi)加入攪拌后的藥芯粉末，藥芯粉末占本焊絲總重量35.0～38.0％；
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