[發明專利]重度磨損截齒修補方法

有效

• 申請號: 202010920159.0
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111975205B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 賈瑞靈;翟熙偉;張項陽;馬文;郭鋒
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: B23K26/348
• 分類號: B23K26/348;B23P6/00;E21C35/18
• 代理公司: 北京冠榆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 王道川

本發明公開重度磨損截齒修補方法，針對材料為35CrMnSiA和42CrMo截齒，用堆焊的方法進行尺寸恢復；再在堆焊層表面進行激光熔覆合金耐磨層。采用201Mn作為打底過渡層，200Mo用于“補肉”材料。采用鎢極氬弧焊堆焊三層。結果表明堆焊層質量良好，無裂紋產生。耐磨性試驗發現在35CrMnSiA和42CrMo堆焊層上分別制得熔覆層的磨損量在每百次往復的平均失重量為0.002g和0.0024g，硬度達到了63HRC左右，微觀樹枝狀硬質組織作為骨架配合柔韌相提高了組織的耐磨性。通過磨損表面的三維形貌可以發現，表面存在輕微的溝壑，并且基本沒有剝落和點蝕的存在。

技術領域

本發明涉及截齒再制造材料技術領域。具體地說是重度磨損截齒修補方法。

背景技術

截齒是挖掘設備的關鍵零部件，屬于易損件。截齒工作時主要受周期性壓應力、切應力以及沖擊載荷的作用。目前國內提高新品截齒耐磨性的方法在新截齒表面堆焊一層耐磨層，再加以適當的熱處理，提高截齒的強度、硬度和耐磨性，對于重度磨損截齒，就需要先要把尺寸補齊，再進行激光熔覆。如申請人的在先研究《采用D212焊條堆焊修復不同材質礦用截齒的性能對比研究》【熱加工工藝，2016年1月第45卷第1期】，采用D212焊條進行堆焊。然而隨著研究的進一步深入，申請人發現D212是典型的馬氏體堆焊焊條，馬氏體的比容比鐵素體和奧氏體的大，因此在隨著溫度降低，奧氏體分解的同時伴隨著體積的膨脹，形成相變組織應力，并且基體的室溫組織不是馬氏體，再加上因為溫度變化不同引起的熱應力，因此堆焊層在第一層產生的裂紋最多，并且產生幾乎貫穿堆焊層的裂紋，如圖1a和圖1d，雖然第二、三層組織均為馬氏體，在降溫過程中沒有組織間的差異，但受熱應力的影響還是產生了了裂紋，如圖1b和圖1e，因此采用D212焊條或單一焊條作為尺寸修補材料是行不通的。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種堆焊層質量較好，不存在裂紋的重度磨損截齒修補方法。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

重度磨損截齒修補方法，包括如下步驟：

(1)針對材料為35CrMnSiA和42CrMo的截齒，選擇打底材料和“補肉”材料并用堆焊的方法進行尺寸補齊；

(2)再利用激光熔覆用合金粉末在截齒表面激光熔覆耐磨層。

上述重度磨損截齒修補方法，在步驟(1)中：用鎢極氬弧焊機進行堆焊，堆焊層數為三層，第一層為打底層，打底層采用堆焊材料為201Mn；第二層和第三層為“補肉”層，采用的堆焊材料為200Mo。

上述重度磨損截齒修補方法，201Mn堆焊材料中各組分的質量分數為：C含量為0.01-0.03％，Cr含量為11-13％，Mn含量為17-19％，Si含量為0.3-0.7％，Ni含量為0.8-1.5％，余量為Fe。

上述重度磨損截齒修補方法，201Mn堆焊材料中各組分的質量分數為：C含量0.02％，Cr含量為12.2％，Mn含量為17.8％，Si含量為0.5％，Ni含量為1.2％，余量為Fe。

上述重度磨損截齒修補方法，200Mo堆焊材料中各組分的質量分數為：C含量為4.0-5.0％，Cr含量為20-25％，Mn含量為1.0-2.0％，Si含量為0.5-1.0％，Mo含量為1.0-3.0％，V含量為0.5-2.0％，余量為Fe。

上述重度磨損截齒修補方法，200Mo堆焊材料中各組分的質量分數為：C含量為4.5％，Cr含量為22％，Mn含量為1.5％，Si含量為0.8％，Mo含量為2.0％，V含量為1.0％，余量為Fe。

上述重度磨損截齒修補方法，堆焊的電流為140A。

上述重度磨損截齒修補方法，在步驟(2)中，用砂輪機將堆焊后的樣品打磨平整，將激光熔覆用合金粉末均勻涂在堆焊層表面，放在陰涼處晾干，然后進行激光熔覆。