[發明專利]一種用于管模修復的焊料及管模修復方法

在審

• 申請號: 202011308849.7
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112475560A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 田高潮
• 申請（專利權）人: 黃石市高潮工礦機械有限公司
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K35/30;B23P6/00
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 張文靜

本發明公開了一種用于管模修復的焊料，所述焊料為低合金堆焊料，所述焊料各組分質量分數包括：C 0.15～0.25％、Si 0.35～0.75％、Mn 0.5～0.8％、Cr 2.8～3.4％、Mo 1.05～1.35％、V 0.40～0.48％，余量為Fe。本發明還公開了利用上述焊料進行管模修復的修復方法，通過焊接修復、機加工和熱處理，完成對管模的修復。本發明能夠對失效管模進行通體修復，保證焊接修復處的材質與管模材質基本一致，且焊接修復處的耐高溫性能和力學性能較佳，使用壽命較長。

技術領域

本發明涉及模具修復技術領域，特別涉及一種用于管模修復的焊料及管模修復方法。

背景技術

在現代基礎設施建設中，離心鑄造球墨鑄鐵管以其壁薄、重量輕、強度高、伸長率大、防腐、易運輸、安裝、耐壓、承載、抗震能力強等優點，已逐步取代了傳統的水泥管和灰鐵管，廣泛用于城市輸水、排污、大型引水工程、電線、電纜套管等工程中。鑄管模是制造離心球鐵鑄管的關鍵部件，在離心鑄造球墨鑄鐵管的制造成本中占有很高的比例。

目前國內鑄管模材質主要為21CrMo10模具鋼，在澆鑄前先對鑄管模內壁進行預熱，管模內表面均布一層模粉，外壁通循環水冷卻，水溫一般控制在50℃左右，鐵水澆鑄溫度為1400℃～1450℃，隨鐵水流入管模，管模高速旋轉，離心轉速約400轉/分，經計算機數值模擬的管模內壁最高溫度大約為600℃。內壁產生龜裂后，還要涂抹或撒硅鐵粉作為孕育劑，填充裂紋，抗表面氧化，每根鑄管生產周期約3～6min。

由于鑄管模長期在高溫條件下工作，而且內外溫差較大，因此十分容易因熱疲勞而磨損失效，使用壽命普遍較低。從管模內部的失效形式來看，鑄管模的失效主要是因熱疲勞應力造成的龜裂，裂紋呈網絡狀，均勻分布，沒有明顯的方向性。而鑄管模的制造成本昂貴，目前熱疲勞磨損失效后缺少能進行通體堆焊修復的高壽命的堆焊材料，使得失效的鑄管模基本不進行通體堆焊修復，造成了巨大浪費，也給企業帶來了沉重的經濟負擔，因此開發出適用于管模堆焊的高抗熱疲勞堆焊材料，具有重要的經濟意義。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的至少一種技術問題，提供一種用于管模修復的焊料及管模修復方法，能夠對失效管模進行通體修復，保證焊接修復處的材質與管模材質基本一致，且焊接修復處的耐高溫性能和力學性能較佳，使用壽命較長。

為解決上述問題，本發明的技術方案如下：一種用于管模修復的焊料，所述焊料為低合金堆焊料，所述焊料各組分質量分數包括：C 0.15～0.25％、Si 0.35～0.75％、Mn 0.5～0.8％、Cr 2.8～3.4％、Mo 1.05～1.35％、V 0.40～0.48％，余量為Fe。

進一步，所述C的含量為0.18～0.22％。

進一步，所述Mo的含量為1.15～1.25％。

進一步，所述Cr的含量為3.0～3.2％。

進一步，所述Si的含量為0.46～0.58％。

進一步，所述焊料還包括有Ni，所述Ni的含量為0.25～0.35％。

本發明還提供了利用上述焊料的管模修復方法，包括以下步驟：

S1.焊接準備：將焊料和焊劑裝入埋弧焊焊機，焊劑選用SJ101型焊劑；

S2.焊接：使用埋弧焊焊機對管模內壁進行修復焊接，焊接電流400～600A，堆焊層厚度不小于5mm；

S3機加工：將步驟S2修復焊接后的管模內壁進行打磨和拋光處理，使管模內壁平整、光滑；

S4.熱處理：將步驟S3機加工處理后的管模放入真空爐內，以2～8℃/min的升溫速率升溫至560～580℃，而后維持0.8h以上，最后自然冷卻至室溫，完成管模的修復。