CN102513647A

CN102513647A - 在助卷辊表面堆焊复合硬面镍基合金高温材料的工艺

Info

Publication number: CN102513647A
Application number: CN2011104489390A
Authority: CN
Inventors: 杨洪遂; 贺小军; 一丁
Original assignee: HONGWEI HARD SURFACE TECH Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: HONGWEI HARD SURFACE TECH Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明涉及堆焊技术领域，具体地说是一种在助卷辊表面堆焊复合硬面镍基合金高温材料的工艺，其特征在于采用如下工艺步骤：（1）焊丝采用镍基合金高温材料制成的管状药芯焊丝；焊剂采用烧结焊剂；（2）将助卷辊预热到380℃，再采用自动埋弧焊机将上述管状药芯焊丝配合上述焊剂在助卷辊表面进行堆焊复合层；（3）固熔和沉淀强化处理；（4）表面冷作硬化处理；所述的镍基合金高温材料为在奥氏体镍基合金中添加金属Cr、Mo、W、Co、Al、Ti和V。本发明同现有技术相比，采用本发明中工艺堆焊出来的助卷辊使用寿命大幅度提高了，在助卷辊表面用自动埋弧焊堆焊复合镍基纯合金高温材料填补了该领域在国、内外技术中的空白。

Description

在助卷辊表面堆焊复合硬面镍基合金高温材料的工艺

技术领域

本发明涉及堆焊技术领域，具体地说是一种在助卷辊表面堆焊复合硬面镍基合金高温材料的工艺。

背景技术

助卷辊制造，国内外通常的做法是在助卷辊表面喷涂一层镍、铬、硼、硅合金粉末再进行重熔，实现在助卷辊表面的喷焊。其耐热、抗冲击、耐磨性均能满足使用要求。但是，喷焊在国内主要靠人工操作，因受操作工技术、经验和情绪的影响，喷焊质量并不稳定，易出现局部未熔透或未完全熔透形成的结合不良，产生裂纹、剥落等缺陷，严重影响产品质量。

国内也常采用自动埋弧焊堆焊复合一层铁基热模具钢材料，其结合牢固质量稳定，但因是铁基合金含量低耐磨性差、寿命短。

发明内容

为了克服现有技术的不足，采用镍基纯合金高温材料配合适当的焊剂，再结合恰当的工艺，大大提高助卷辊的寿命。

为实现上述目的，本发明设计一种在助卷辊表面堆焊复合硬面镍基合金高温材料的工艺，其特征在于采用如下工艺步骤：（1）选取焊丝、焊剂：焊丝采用镍基合金高温材料制成的管状药芯焊丝；焊剂采用烧结焊剂；（2）自动埋弧焊堆焊：将助卷辊预热到380℃，再采用自动埋弧焊机将上述管状药芯焊丝配合上述焊剂在助卷辊表面进行堆焊复合层，堆焊时自动埋弧焊机的焊接电压为35V，电流420A，焊丝伸长长度55mm，焊接速度为450mm/分；（3）固熔和沉淀强化处理：将表面堆焊好复合层的助卷辊以50℃/h升温至1100～1250℃保温8小时做固熔处理；然后再以以50℃/h冷却至950℃再保温16小时做沉淀强化处理；（4）表面冷作硬化处理：再对强化处理后的助卷辊挤压或冲击，使其冷作硬化到HRC50以上；所述的镍基合金高温材料为在奥氏体镍基合金中添加金属Cr、Mo、W、Co、Al、Ti和V。

所述的管状药芯焊丝成份的重量百分比为40～60％的Ni；≤0.08％的C； 18～23％的Cr； 4～7％的Mo；12～18％的Co；1～2％的W；2～3.5％Ti；1～2.5％的Al；1～2％的V以及≤3％的Fe杂质。

本发明同现有技术相比，采用本发明中工艺堆焊出来的助卷辊上机使用的寿命为喷焊的1.5倍，是原有堆焊工艺的2.2倍，使用寿命大幅度提高了，在助卷辊表面用自动埋弧焊堆焊复合镍基纯合金高温材料填补了该领域在国、内外技术中的空白。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步地说明。

一、选取材料：

1、焊丝

采用镍基合金高温材料制成的管状药芯焊丝，所述的镍基合金高温材料为在奥氏体镍基合金中添加Cr、Mo、W、Co、Al、Ti、V等金属材料。所述的管状药芯焊丝的具体成份的重量百分比为40～60％的Ni；≤0.08％的C；18～23％的Cr；4～7％的Mo；12～18％的Co；1～2％的W；2～3.5％Ti；1～2.5％的Al；1～2％的V，以及≤3％的Fe杂质。

2、焊剂

选用XUN-412烧结焊剂。

二、工艺

自动埋弧焊堆焊：将助卷辊先预热到380℃，再采用自动埋弧焊机将上述管状药芯焊丝配合上述焊剂在助卷辊表面进行堆焊复合层，堆焊时自动埋弧焊机的焊接电压由原先的32V提高到35V，使电弧拉长，从而使难熔合金在电弧中的运行时间延长，使之充分熔化；另外，由于该镍基合金高温材料中含有大量的难熔合金，如Co、Mo、W，易产生熔化不良，即夹生。因此，经过工艺上的摸索改进，发现将焊丝的伸长长度由原有的25mm提高到55mm，能使焊丝得到充分预热，从而易于熔化，同时控制电流为420A，焊接速度450mm/分，能使焊接质量更好。

固熔和沉淀强化处理：将表面堆焊复合层的助卷辊以50℃/h升温至1100～1250℃保温8小时做固熔处理；然后再以50℃/h冷却至950℃再保温16小时做沉淀强化处理。

表面冷作硬化处理：再对固熔和沉淀强化处理后的助卷辊表面进行挤压或冲击，使助卷辊上堆焊好的复合层冷作硬化到HRC50以上。

Claims

1.一种在助卷辊表面堆焊复合硬面镍基合金高温材料的工艺，其特征在于采用如下工艺步骤：（1）选取焊丝、焊剂：焊丝采用镍基合金高温材料制成的管状药芯焊丝；焊剂采用烧结焊剂；（2）自动埋弧焊堆焊：将助卷辊预热到380℃，再采用自动埋弧焊机将上述管状药芯焊丝配合上述焊剂在助卷辊表面进行堆焊复合层，堆焊时自动埋弧焊机的焊接电压为35V，电流420A，焊丝伸长长度55mm，焊接速度为450mm/分；（3）固熔和沉淀强化处理：将表面堆焊好复合层的助卷辊以50℃/h升温至1100～1250℃保温8小时做固熔处理；然后再以50℃/h冷却至950℃再保温16小时做沉淀强化处理；（4）表面冷作硬化处理：再对强化处理后的助卷辊的表面进行挤压或冲击，使堆焊好的复合层冷作硬化到HRC50以上；所述的镍基合金高温材料为在奥氏体镍基合金中添加金属Cr、Mo、W、Co、Al、Ti和V。

2.如要求1所述的一种在助卷辊表面堆焊复合硬面镍基合金高温材料的工艺，其特征在于：所述的管状药芯焊丝成份的重量百分比为40～60％的Ni；≤0.08％的C； 18～23％的Cr； 4～7％的Mo；12～18％的Co；1～2％的W；2～3.5％Ti；1～2.5％的Al；1～2％的V以及≤3％的Fe杂质。