[發明專利]一種45鋼表面堆焊H3Cr13的工藝方法

有效

• 申請號: 201811472280.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109570695B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 張柯瑄;陳榮;胡濤
• 申請（專利權）人: 四川川潤液壓潤滑設備有限公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/18;B23K9/235
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑;余小飛

本發明提供一種45鋼表面堆焊H3Cr13的工藝方法，屬于焊接技術領域。包括工件預熱處理，焊接，焊后熱處理以及產品檢驗：所述工件預熱處理為將150℃的45鋼鍛件裝爐后隨爐升溫至200～250℃，保溫4～6小時出爐；所述焊接為采用埋弧自動焊對45鋼鍛件進行堆焊，45鋼初始堆焊溫度為200℃；所述焊后熱處理為將焊接后的45鋼鍛件放入熱處理爐中進行焊接去應力退火，在熱處理爐中，45鋼鍛件升溫到250～300℃，保溫4～6小時，保溫后出爐空冷，快冷至室溫；所述產品檢驗為對焊接后的產品硬度和缺陷進行監測。本工藝方法采用埋弧自動焊在主柱塞表面堆焊一種馬氏體不銹鋼，焊材選擇H3Cr13，焊劑選擇CHF260，經過熱處理工藝和焊接工藝，最終實現主柱塞表面硬度達HRC45?HRC55。

技術領域

本發明屬于焊接技術領域，具體為一種45鋼表面堆焊H3Cr13的工藝方法。

背景技術

馬氏體不銹鋼屬熱處理可強化的鋼，45鋼表面堆焊H3Cr13，主柱塞表面可獲得一種較高強度、較高耐磨性和較強抗腐蝕性能。3Cr13的含Cr量為12％～14％，3Cr13是一種焊接性非常差的材料，有很強的冷裂傾向，焊縫及熱影響區焊后均為硬而脆的馬氏體組織，鋼中含碳量越高，冷裂傾向越大。工件焊接工藝過程控制復雜，工件初始焊接溫度需要200℃，在環境溫度5℃～10℃的情況下，工件出爐溫度為250℃，熱處理爐與焊接工位存在一定的轉運距離，到焊接工位時，工件表層溫度已經下降到88℃～95℃，焊接活動無法開展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種45鋼表面堆焊H3Cr13的工藝方法，采用本發明工藝方法對本主柱塞表面進行堆焊，可以顯著提高本主柱塞的硬度，經焊接后其表面厚度達到HRC45～HRC55。

本發明目的通過以下技術方案來實現：

一種45鋼表面堆焊H3Cr13的工藝方法，包括工件預熱處理，焊接，焊后熱處理以及產品檢驗：

所述工件預熱處理為將150℃的45鋼鍛件裝爐后隨爐升溫至200～250℃，保溫4～6小時出爐。工件預熱處理能減緩焊后的冷卻速度，有利于焊縫金屬中擴散氫的逸出，避免產生氫致裂紋；也可減少焊接區域被焊工件之間的溫度差，降低了焊接應變速率，有利于避免產生焊接裂紋。

所述焊接為采用埋弧自動焊對45鋼鍛件進行堆焊，45鋼初始堆焊溫度為200℃，其中，焊接參數為：焊接電流630A～680A，焊接電壓35V～38V，焊接線速度980cm/min～1050cm/min，焊接層數3～5層，每層有效焊縫金屬厚度2.2mm～2.7mm，每道焊縫有效寬度為10～11mm，每道焊縫壓1/2焊縫原始寬度，層間溫度控制在150℃～250℃。

所述焊后熱處理為將焊接后的45鋼鍛件放入熱處理爐中進行焊接去應力退火，在熱處理爐中，45鋼鍛件升溫到250～300℃，保溫4～6小時，保溫后出爐空冷，快冷至室溫。焊后熱處理目的在于加快焊縫及熱影響區中氫的逸出，消除焊接應力，從而防止焊接裂紋的產生。

所述產品檢驗為對焊接后的產品硬度和缺陷進行監測，焊接后45鋼鍛件的硬度在HRC46～HRC50，且未發現任何超標缺陷。

作為本發明所述一種45鋼表面堆焊H3Cr13的工藝方法的一個具體實施例，工件預熱處理步驟中，所述45鋼鍛件出爐時用保溫棉完全包扎工件。用保溫棉完全包扎工件避免工件暴露在低溫環境中散熱過快。

作為本發明所述一種45鋼表面堆焊H3Cr13的工藝方法的一個具體實施例，焊接步驟中，所述焊接選用的焊絲為H3Cr13，焊劑為CHF260。選用H3Cr13+CHF260，因其堆焊后硬度、耐腐蝕滿足使用要求，且焊接綜合性能更優，焊接開裂風險最小。

作為本發明所述一種45鋼表面堆焊H3Cr13的工藝方法的一個具體實施例，焊接步驟中，所述焊接過程應保證焊接溫度控制在200～250℃。其目的在于避免堆焊層晶粒粗大，機械性能指標降低；以及防止冷卻速率大產生焊接裂紋。