CN105397335B - 水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝 - Google Patents
水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105397335B CN105397335B CN201510965299.9A CN201510965299A CN105397335B CN 105397335 B CN105397335 B CN 105397335B CN 201510965299 A CN201510965299 A CN 201510965299A CN 105397335 B CN105397335 B CN 105397335B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- water cooling
- flux
- material scraping
- cooling grate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
- B23K35/406—Filled tubular wire or rods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
本发明属于焊接材料领域,具体涉及一种用于堆焊水冷篦板、刮料板的药芯焊丝。本发明所要解决的技术问题是现有用于水冷篦板、刮料板堆焊的药芯焊丝性能不佳的问题。本发明提供了提供一种水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝,包括药芯和外部的包裹钢带,药芯部分按重量百分比含有:C:1.75~2.85%、Si:0.25~0.65%、Mn:0.55~1.75%、Cr:23~32%、Ni:0.50~1.65%、Mo:0.82~2.5%、V:0.21~0.65%、W:1.91~4.23%、Nb:0.25~0.72%、B:0.45~0.96%、Re:0.21~1.22%,其余为铁和不可避免的杂质。本发明药芯焊丝的堆焊合金能大大提高了水冷篦板、刮料板的使用寿命,具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于焊接材料领域,具体涉及一种用于堆焊水冷篦板、刮料板的药芯焊丝。
背景技术
药芯焊丝是按制造方法和焊丝形状进行分类的其中一类。药芯焊丝是将药粉包在薄钢带内卷成不同的截面形状经轧拨加工制成的焊丝。药芯焊丝通常分为气体保护焊、自保护焊和埋弧焊三种焊丝。目前广泛应用于钢结构制造及合金堆焊领域。
水冷篦板、刮料板是重要冶金设备上的关键备件,其质量好坏、寿命长短直接关系到钢厂的出铁水量和钢产量。水冷篦板、刮料板安装在烧结机尾端,其主要功能就是与单齿辊配合将高温状态下的烧结料挤压碎,烧结料温度在650~850℃,且从4~5米的高处砸到水冷篦板、刮料板上,工况条件十分恶劣,属于高温条件下的强冲击磨料磨损,其主要失效形式就是高温氧化和磨损。
国内现在堆焊水冷篦板、刮料板用的合金普遍采用的是高Cr铸铁合金,如比江苏乔氏公司生产的856-4AZ耐磨焊条,这种合金虽然硬度高,一般在HRC60左右,抗磨料磨损也较好,但焊接性能差,堆焊时裂纹倾向很大,且裂纹呈网状,使用过程中存在合金成块状脱落,严重影响水冷篦板、刮料板使用寿命。也有的采用低C马氏体合金堆焊,其成分为:C:0.45、Si≤0.65%、Mn:1.5%、Cr:7.5%、Mo:2.5%、W:0.6%,这样虽然解决了裂纹问题,但耐磨性和抗高温氧化性大大降低,无法满足水冷篦板、刮料板的工况要求。
本领域目前急需兼具硬度、韧性、抗氧化性和抗裂性的,专用于堆焊水冷篦板、刮料板的焊接材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使堆焊合金具有较高的硬度(HRC55~58),高温抗氧化性,同时还要具有较好的抗裂性和抗冲击韧性的用于水冷篦板、刮料板堆焊的药芯焊丝,从而提高水冷篦板、刮料板的使用寿命,满足生产需求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供了一种水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝,该药芯焊丝一般包括药芯和外部的包裹钢带。本发明水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝的药芯部分由如下重量百分比的成分组成:
C:1.75~2.85%、Si:0.25~0.65%、Mn:0.55~1.75%、Cr:23~32%、Ni:0.50~1.65%、Mo:0.82~2.5%、V:0.21~0.65%、W:1.91~4.23%、Nb:0.25~0.72%、B:0.45~0.96%Re:0.21~1.22%,余量为Fe和不可避免的杂质;以上成分百分数之和为100%。
进一步的,本发明水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝的药芯部分由如下重量百分比的成分组成:C:1.75~2.85%、Si:0.25~0.65%、Mn:0.55~1.75%、Cr:23~32%、Ni:0.50~1.65%、Mo:0.82~2.5%、V:0.21~0.65%、W:1.91~4.23%、Nb:0.25~0.72%、B:0.45~0.96%、Re:0.21~1.22%;
还含有Ti:0.021~0.45%、Mg:0.0015~0.12%、Al:0.002~0.35%中的至少一种;余量为Fe和不可避免的杂质;以上成分百分数含量之和为100%。
其中,上述药芯焊丝中所述不可避免的杂质及含量按重量百分比为:S≤0.03%、P≤0.025%。
此外本发明还提供了上述药芯焊丝的制备方法。该方法包括以下步骤:
A、按成分要求取药芯原料的粉末烘干;
B、将按原料粉末充分混合得到药芯粉;
C、将药芯粉填充到钢带槽中,包覆、拉拔成焊丝即得。
本发明的有益效果在于:本发明创造性地对药芯焊丝的成分进行了革新,使制得的药芯焊丝的堆焊合金不仅具有较高的硬度,具有极高的抗强力磨料磨损性能,而且具有较好的韧性,抗裂性较好,从而大大提高了水冷篦板、刮料板的使用寿命,是一种优秀的水冷篦板、刮料板堆焊专用药芯焊丝,具有很好的应用前景。
具体实施方式
本发明在前期的研究中发现,由于V和Nb具有细化晶粒,固溶强化作用,尤其是两种元素以上加入时效果更好。V、Nb还有较强的沉淀强化能力,它们和Mo都是强碳化物形成元素,加入这些元素使得堆焊金属的晶粒尺寸更小、硬度提高、韧性得到改善;加入Ni、Mo能提高合金的强度和韧性,在同时含有Ni、Cr的情况下,Ni、Mo还能大大提高堆焊合金层的回火稳定性;加入B能形成硼化物,提高堆焊合金的耐磨性,同时也可节约大量的贵重金属。大量加入Cr,提高Cr/C比,易生成孤立的条状形态的高硬度M7C3型碳化物,比之网状分布的M3C型碳化物,可增强基体的连续性,从而提高整体材料的塑韧性;Mn能促进强碳化物在奥氏体中的溶解,平衡碳化物和奥氏体中的合金元素的含量,从分发挥V、Nb、Mo等元素的沉淀强化和固溶强化能力;另外,提高Mn/S比还能降低堆焊合金热裂倾向,防止合金层产生网状裂纹而掉块;Nb的加入使堆焊合金具有较好的抑制氢脆,降低回火脆性和在热处理过程中抑制P在晶界上的偏聚能力,从而达到提高堆焊合金韧性的目的。此外,由于Nb具有使夹杂物变性,净化晶界以及较强的细化晶粒的作用,加入到堆焊材料中能起到改善堆焊层性能的效果。稀土(Re)的加入可改善熔池的流动性,减少非金属夹杂,使焊接组织致密、纯净,同时稀土元素有良好的脱氧去硫作用,在高温下阻止晶粒长大,提高组织的高温强度。
由于AI和Ti联合加入细化晶粒的效果比只有Ti强,因此AI加入可使堆焊合金细化;加入微量Mg,强烈偏聚于晶界及相界面,能使碳化物细块化,使晶界能和相界能降低,提高界面结合力,使裂纹形核与扩展难以进行,从而改善堆焊合金塑性;此外,加入V和Re的收得率一般较低,但若同时加入一定量的AI元素,就能大大提高V和Re收得率,节约成本
本发明经过大量的研究,才得到了上述的适合本发明的药芯焊丝,其主要改进是在药芯部分,其焊丝的外皮部分可以使用本领域常用的钢带,将药芯装入后,按常规工艺拉制而成。
该药芯焊丝药芯按重量百分比含有:
C:1.75~2.85%、Si:0.25~0.65%、Mn:0.55~1.75%、Cr:23~32%、Ni:0.50~1.65%、Mo:0.82~2.5%、V:0.21~0.65%、W:1.91~4.23%、Nb:0.25~0.72%、B:0.45~0.96%、Re:0.21~1.22%,其余为铁和杂质。
为了进一步增强堆焊合金的韧性,可以加入Ti、Mg、Al中至少一种,加入的量为Ti:0.021~0.45%、Mg:0.0015~0.12%、Al:0.002~0.35%。
此时,该药芯焊丝的药芯部分按重量百分比由下列成分组成:C:1.75~2.85%、Si:0.25~0.65%、Mn:0.55~1.75%、Cr:23~32%、Ni:0.50~1.65%、Mo:0.82~2.5%、V:0.21~0.65%、W:1.91~4.23%、Nb:0.25~0.72%、B:0.45~0.96%、Re:0.21~1.22%;
还含有下列中的一种或两种:Ti:0.021~0.45%、Mg:0.0015~0.12%、Al:0.002~0.35%;其余为Fe、杂质和其他成分,以上均以重量百分比,百分数之和为100%。
其中,上述药芯焊丝中所述不可避免的杂质及含量按重量百分为:S≤0.03%、P≤0.025%。
上述药芯焊丝的制备方法主要包括以下步骤:
A、按成分要求取药芯原料的粉末烘干;
B、将按原料粉末充分混合得到药芯粉;
C、将药芯粉填充到钢带槽中,包覆、拉拔成焊丝即得。
本发明药芯焊丝的外部薄钢带的成分和规格尺寸按本领域的常规技术标准选用,最好遵循相应的国家标准。一般可采用普通08F钢0.6毫米规格的带钢材料。
在实际操作中,将锰铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁、钨铁、硼化铁、铁粉和稀土为基础原料。进一步使用钛铁、镁粉或铝粉作为进一步添加的原料。按上述配方中的元素要求,在原料中进行选取,使配得粉料的元素组成达到要求即可。这样即可容易地制得药芯部分。
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
将锰铁、钼铁、铬铁、钒铁、镍铁、铌铁、钨铁、钛铁、硼化铁和铁粉、稀土、按一定比例取料,其粒度控制在120~140目范围,混合均匀,其成分为:
C:2.15%Si:0.42%、Mn:1.2%、Cr:28%、Ni:1.25%、Mo:1.35%、V:0.45%、W:2.5%、Nb:0.45%、B:0.65%、Re:0.80%、Ti:0.30%余量为Fe和不可避免的杂质,以上成分重量百分含量之和为100%。
将上述比例的粉料混合物装入钢带槽,然后拉拔成φ2.0mm的焊丝,用于CO2气体保护堆焊水冷篦板、刮料板。结果表明堆焊合金抗高温氧化性是Q235钢的10~12倍,耐磨性是Q235钢的23~25倍,抗裂性较好即与同类合金材料比较在同等条件下裂纹倾向减少60%。退火后硬度达HRC58以上,退火后合金元素有一个弥散强化过程,晶粒更加细化,金相组织更加致密,使该合金整体性能得到提升。同时堆焊合金的韧性也较好,室温下延伸率达8%以上。使用本实例制得的焊丝堆焊水冷篦板、刮料板,其寿命由原有的4个月提高到8~12个月。
实施例2
将锰铁、钼铁、铬铁、钒铁、镍铁、铌铁、钨铁、钛铁、硼化铁和铁粉、镁粉、稀土、按一定比例取粉料,其粒度控制在120~140目范围,混合均匀,控制其成分为:
C:2.35%Si:0.55%、Mn:1.2%、Cr:28%、Ni:0.85%、Mo:1.2%、V:0.45%、W:1.85%、Nb:0.45%、B:0.65%、Re:0.80%、Ti:0.12%、Mg:0.045%,余量为Fe和不可避免的杂质,以上成分重量百分含量之和为100%。
将上述比例的粉料混合物装入钢带槽,然后拉拔制成φ2.0mm的焊丝,用于CO2气体保护堆焊水冷篦板、刮料板。结果表明堆焊合金抗高温氧化性好,耐磨性优良,抗裂性较好,退火后硬度达HRC60以上。退火后合金元素还会有一个弥散强化过程,使晶粒更加细化,金相组织更加致密,使该合金整体性能得到提升。同时堆焊合金的韧性也较好,室温下延伸率达6%以上。使用本实例制得的焊丝堆焊水冷篦板、刮料板,其寿命由原有的4个月提高到8~12个月。
实施例3
将锰铁、钼铁、铬铁、钒铁、镍铁、铌铁、钨铁、硼化铁和铁粉、稀土、镁粉和铝粉按一定比例取料,其粒度控制在120~140目范围,混合均匀,其成分控制在:
C:1.85%Si:0.60%、Mn:1.2%、Cr:25%、Ni:0.65%、Mo:2.0%、V:0.35%、W:1.95%、Nb:0.45%、B:0.85%、Re:0.45%、Mg:0.025%、Al:0.015%余量为Fe和不可避免的杂质,以上成分重量百分含量之和为100%。
将上述比例的粉料混合物装入钢带槽,然后拉拔成φ2.0mm的焊丝,用于CO2气体保护堆焊水冷篦板、刮料板。结果表明堆焊合金抗高温氧化性好,耐磨性优良,抗裂性较好,退火后硬度达HRC55以上。退火后合金元素有一个弥散强化过程,晶粒更加细化,金相组织更加致密,使该合金整体性能得到提升。同时堆焊合金的韧性也较好,室温下延伸率达9%以上。使用本实例制得的焊丝堆焊水冷篦板、刮料板,其寿命由原有的4个月提高到8~12个月。
Claims (3)
1.一种水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝,其特征在于:其药芯化学成分的重量配比为:
C:1.75~2.85%、Si:0.25~0.65%、Mn:0.55~1.75%、Cr:23~32%、Ni:0.50~1.65%、Mo:0.82~2.5%、V:0.21~0.65%、W:1.91~4.23%、Nb:0.25~0.72%、B:0.45~0.96%、Re:0.21~1.22%;
还含有Ti:0.021~0.45%、Mg:0.0015~0.12%、Al:0.002~0.35%中的至少一种;余量为Fe和不可避免的杂质;以上成分百分数之和为100%。
2.根据权利要求1所述的水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝,其特征在于:所述不可避免的杂质及含量按重量百分比为:S≤0.03%、P≤0.025%。
3.制备权利要求1或2所述的水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝的方法:其特征在于,包括以下步骤:
A、按成分要求取药芯原料的粉末烘干;
B、将按原料粉末充分混合得到药芯粉;
C、将药芯粉填充到钢带槽中,包覆、拉拔成焊丝即得。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510965299.9A CN105397335B (zh) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510965299.9A CN105397335B (zh) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105397335A CN105397335A (zh) | 2016-03-16 |
CN105397335B true CN105397335B (zh) | 2017-10-24 |
Family
ID=55463263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510965299.9A Active CN105397335B (zh) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105397335B (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA3022940A1 (en) * | 2016-05-02 | 2017-11-09 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Field dissimilar metal welding technology for enhanced wear resistant high manganese steel |
CN106112311B (zh) * | 2016-08-05 | 2019-05-21 | 天长市通联焊业有限公司 | 一种具有优异韧性的药芯焊丝 |
CN106141506A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-23 | 天长市通联焊业有限公司 | 一种高硬度不锈钢药芯焊丝 |
CN108687462A (zh) * | 2017-04-11 | 2018-10-23 | 湖北宜飞复合新材料有限公司 | 一种耐磨损的堆焊药芯焊丝 |
CN107309572A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-11-03 | 天长市通联焊业有限公司 | 一种高强度耐磨药芯焊丝 |
CN108608135A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-10-02 | 安徽卓煌机械设备有限公司 | 一种火焰喷涂高硬度堆焊焊剂 |
CN108817730B (zh) * | 2018-07-31 | 2020-10-27 | 佳木斯大学 | 一种基于超低碳高硼的高温耐磨堆焊合金材料及其制备方法和应用 |
CN109108523A (zh) * | 2018-08-13 | 2019-01-01 | 安徽再制造工程设计中心有限公司 | 一种篦板修复工艺 |
CN111618473B (zh) * | 2020-06-01 | 2021-11-19 | 鞍钢附企三炼钢修造总厂 | 一种篦条用超高耐磨药芯焊丝 |
CN112775585B (zh) * | 2021-02-01 | 2022-07-08 | 北京工业大学 | 一种抗擦伤的铁基堆焊材料及其制备方法 |
CN116079279B (zh) * | 2023-04-07 | 2023-08-18 | 西安热工研究院有限公司 | 抗磨损耐腐蚀Fe基焊丝及其制备方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1181379A (en) * | 1967-10-30 | 1970-02-18 | Firth Brown Ltd | Weld Metal Compositions |
DE4110695A1 (de) * | 1991-04-03 | 1992-10-08 | Thyssen Schweisstechnik | Stahl |
JP3184657B2 (ja) * | 1993-03-10 | 2001-07-09 | 新日本製鐵株式会社 | 高Crフェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒 |
JP3457834B2 (ja) * | 1997-04-09 | 2003-10-20 | 三菱重工業株式会社 | 靱性に優れた低Crフェライト系耐熱鋼用溶接金属 |
JP4467167B2 (ja) * | 2000-10-26 | 2010-05-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 低合金耐熱鋼用溶接ワイヤ |
CN1263579C (zh) * | 2003-03-17 | 2006-07-12 | 攀钢集团钢城企业总公司溶解乙炔厂 | 一种无药皮耐热耐磨铸铁合金堆焊焊条及其制造方法 |
CN1289255C (zh) * | 2004-08-27 | 2006-12-13 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 | 一种连铸辊堆焊用药芯焊丝 |
CN101407002B (zh) * | 2008-11-28 | 2011-03-09 | 中国电力科学研究院 | T92/p92钢钨极氩弧打底焊用背面熔渣自保护药芯焊丝 |
CN101670501A (zh) * | 2009-09-25 | 2010-03-17 | 王新虎 | 一种铁基耐磨堆焊药芯焊丝 |
CN105195925A (zh) * | 2014-06-11 | 2015-12-30 | 上海司迈尔特种合金材料有限公司 | 高合金含量的1.6mm细直径二氧化碳气体保护焊焊丝 |
-
2015
- 2015-12-21 CN CN201510965299.9A patent/CN105397335B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105397335A (zh) | 2016-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105397335B (zh) | 水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝 | |
CN105414798A (zh) | 破焦辊堆焊用药芯焊丝 | |
CN103205650B (zh) | 一种耐热耐磨钢板及其制造方法 | |
CN102134682B (zh) | 一种耐磨钢板 | |
CN103088249B (zh) | 一种溜槽衬板用高硬度耐磨合金铸铁材料及其制备方法 | |
CN100463762C (zh) | 半钢辊埋弧堆焊药芯焊丝 | |
CN1289255C (zh) | 一种连铸辊堆焊用药芯焊丝 | |
CN106077999B (zh) | 一种耐腐蚀高硬度药芯焊丝 | |
CN103769770A (zh) | 一种钒钛铌复合强化耐磨堆焊用无渣自保护药芯焊丝 | |
CN102534356A (zh) | 一种抗磨白口铸铁材料及其制备方法 | |
CN102319968A (zh) | 一种高硼高铬耐磨堆焊药芯焊丝 | |
CN109175780A (zh) | 一种耐磨堆焊药芯焊丝 | |
CN104741834B (zh) | 一种用于x90管线钢焊接的药芯焊丝及其制备方法 | |
CN101892417A (zh) | 铸态使用的过共晶高铬铸铁及其制备方法 | |
CN101492757B (zh) | 一种硅钙合金冶金材料 | |
CN100423880C (zh) | 用于焊接高强钢的气体保护焊丝 | |
CN1280061C (zh) | 一种支撑辊堆焊用药芯焊丝 | |
CN106271197B (zh) | 铬-钛强化高碳高合金钢耐磨堆焊药芯焊丝及其制备方法 | |
CN107900555A (zh) | 一种用于630MPa级高Nb钢双道埋弧焊的焊丝 | |
CN108145340A (zh) | 一种用于布料溜槽的耐高温耐磨粒磨损焊丝及制备方法 | |
CN101905393B (zh) | 一种高韧性结构钢用实芯焊丝 | |
CN103785976A (zh) | 一种热轧辊堆焊埋弧药芯焊丝及其制备方法 | |
CN105886881B (zh) | 一种多元微合金化铬锰耐磨合金钢吸砂管及其制备方法 | |
CN107675090A (zh) | 一种布氏硬度650hbw级别高耐磨性钢板及其制备方法 | |
CN106609334B (zh) | 一种超高铬铸铁及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |