CN105108370A

CN105108370A - 一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝

Info

Publication number: CN105108370A
Application number: CN201510516470.8A
Authority: CN
Inventors: 邹杨; 李�昊
Original assignee: SICHUAN ATLANTIC CHINA WELDING CONSUMABLES Inc
Current assignee: SICHUAN ATLANTIC CHINA WELDING CONSUMABLES Inc
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: CN105108370B

Abstract

本发明公开了一种低成本、适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，涉及焊接技术领域，采用填充高碳锰铁4～10%、低碳锰铁3～7%、高碳铝铁5～15%、微碳铬铁20～40%、其他合金10～30%和铁构成的药芯与低碳钢外皮组成。低碳钢外皮各组分按照重量百分比计为：C：0.01～0.10%、Mn：0.1～0.4%、Si：0.01～0.03%、S：0.005～0.010%、P：0.005～0.015%。本发明能够有效地降低焊丝成本，并且保障其耐磨性能，具有工艺性能与理化性能优良、适用性强、无裂纹等优点，且硬度达到了HRC50以上。

Description

一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其是一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝。

背景技术

目前，国内钢铁行业使用的轧辊均根据其使用情况、失效情况，会对其进行相应的修复，已达到可持续利用的效果。经过刨削、堆焊、热处理，加工成相应尺寸再进行使用，是目前最为经济实用的修复办法。在堆焊时，大多采用埋弧焊丝或使用硬面堆面专用药芯焊丝及焊剂。然而这种堆焊方式会造成以下问题：

1、堆焊层硬度不均匀，不稳定；

2、有裂纹出现；

3、耐磨性不好，成本较高。

以上问题均制约着硬面堆焊药芯焊丝的发展。随着社会经济快速增长，我国资源的可持续利用成为必然的发展趋势，在钢铁行业中急需一种低成本适应强的硬面堆焊药芯焊丝。

发明内容

本发明针对上述问题提出了一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，该焊丝具有良好的焊接工艺性能且成本低廉。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，包括低碳钢外皮和药芯。其中药芯中各组分以填充的药粉总重量百分比计，分别为：高碳锰铁4～10%、低碳锰铁3～7%、高碳铝铁5～15%、微碳铬铁20～40%、其他合金10～30%，余量为铁。

所述的低碳钢外皮包括以下组分，以质量百分比（化学成分）计为：C：0.01～0.10%、Mn：0.1～0.4%、Si：0.01～0.03%、S：0.005～0.010%、P：0.005～0.015%。

所述的药芯直径为3.2～4.0mm。

所述的药芯填充率为30%～35%。

所述的其余合金为为V、W、Ti、Ni合金的一种或多种。

特别控制焊缝中的C/Cr=1：10～1：15，对加入药芯焊丝中的各种微量元素有意区别。如锰含量通过高碳锰铁、低碳锰铁不同比例过度达到更好的效果。

本配方各组分分析：

C：碳可以提高材料的耐磨性，提高熔覆金属的硬度，当碳含量在0.2~0.6时效果较好，其耐磨性和强度均能够提高；当碳含量低于0.2时其效果不明显；当碳含量大于0.6时其强度和耐磨性显著增加，但很可能出现裂纹；

Mn：锰是重要的脱氧剂，同时也是焊缝金属重要的合金剂。对焊缝金属的强度和韧性有重要影响。锰能与硫形成MnS，降低焊缝的杂质含量。Mn能够有效地减少焊缝金属中的含硫量，因此适量的加入可以提高焊缝金属的强度；

Al：铝是强脱氧剂，对控制焊缝金属的含氧量具有重要作用，同时还能起到稳弧的作用；但含量过高时会增加焊接烟尘、于焊工的健康不利；

Cr：能提高耐磨性，与碳结合形成稳定的碳化物，均匀的分布在基体中，是提高焊缝金属耐磨性的主要元素；

W：以WC形式存在于集体中，提高焊缝金属的硬度作用明显；

Ti：能细化晶粒组织，提高钢的强度和韧性，减小裂纹倾向。

由于采用以上技术方案，采用本发明具有以下有益效果：

1.使用了以上技术方案，研发出一种低成本的硬面堆焊药芯焊丝，成本明显降低，使用性能优良；

2.其工艺性能与理化性能优良、适应性强、无裂纹且硬度达到了HRC50以上；

3.具有良好的耐磨性能，满足钢铁行业所使用的轧辊耐磨性能的要求。

具体实施方案

为进一步阐述本发明所达到的预定目的与技术手段及功效，以下结合实施例，对本发明的具体实施方案进行详细说明。

实施例1：一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，包括采用碳钢钢带作为外皮与填充合金粉末作为药芯，外皮中各组分按质量百分比（化学成分）计为：C：0.01-0.08%；Mn：0.1-0.4%；Si：0.01-0.03%；S：0.005-0.015%；P：0.005-0.015%；余量为铁。低碳钢0.6×16mm薄带作为焊丝的金属外皮。药芯中各组分以填充的药粉总重量百分比计为：高碳锰铁4%、低碳锰铁6%、高碳铝铁8%、微碳珞铁30%、钒铁5%、钛铁5%,其余为Fe。使用该焊丝堆焊后，进行焊后检测，其表面成型无裂纹，平均硬度为HRC50-52。

实施例2：一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，包括采用碳钢钢带作为外皮与填充合金粉末作为药芯，外皮中各组分按质量百分比（化学成分）计为：C：0.01-0.08%；Mn：0.1-0.4%；Si：0.01-0.03%；S：0.005-0.015%；P：0.005-0.015%；余量为铁。低碳钢0.6×16mm薄带作为焊丝的金属外皮。药芯中各组分以填充的药粉总重量百分比计为：高碳锰铁6%、低碳锰铁7%、高碳铝铁10%、微碳珞铁40%、镍粉5%、钛铁5%、钨粉5%,其余为Fe。使用该焊丝堆焊后，进行焊后检测，其表面成型无裂纹，平均硬度为HRC52-54。

实施例3：一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，包括采用碳钢钢带作为外皮与填充合金粉末作为药芯，外皮中各组分按质量百分比（化学成分）计为：C：0.01-0.08%；Mn：0.1-0.4%；Si：0.01-0.03%；S：0.005-0.015%；P：0.005-0.015%；余量为铁。低碳钢0.6×16mm薄带作为焊丝的金属外皮。药芯中各组分以填充的药粉总重量百分比计为：高碳锰铁8%、低碳锰铁4%、高碳铝铁13%、微碳珞铁25%、钒铁5%、钛铁15%,其余为Fe。使用该焊丝堆焊后，进行焊后检测，其表面成型无裂纹，平均硬度为HRC50-52。

实施例4:与实施例1基本相似，其不同之处在于：钒铁5%、钛铁金5%被钨粉10%所代替。

实施例5：与实施例2基本相似，其不同之处在于：镍粉5%、钛铁5%、钨粉5%被钛铁15%所代替。

如上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故任凡未脱离本方案技术内容，依据本发明的技术实质对以上实施例做出任何简单的更改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims

1.一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，包括低碳钢外皮和药芯，其特征在于，药芯中各组分以填充的药粉总重量百分比计，分别为：高碳锰铁4～10%、低碳锰铁3～7%、高碳铝铁5～15%、微碳铬铁20～40%、其他合金10～30%，余量为铁。

2.根据权利要求1所述的一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，其特征在于，低碳钢外皮包括以下组分，以质量百分比（化学成分）计为：C：0.01～0.10%、Mn：0.1～0.4%、Si：0.01～0.03%、S：0.005～0.010%、P：0.005～0.015%。

3.根据权利要求1所述的一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，其特征在于：药芯直径为3.2～4.0mm。

4.根据权利要求1所述的一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，其特征在于：药芯填充率为30%～35%。

5.根据权利要求1所述的一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，其特征在于：所述的其余合金为V、W、Ti、Ni合金的一种或多种。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种低成本适应性强的硬面堆焊药芯焊丝，其特征在于：焊缝中的C/Cr=1：10～1：15。