CN107378310A - 连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝及其焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝及其焊接工艺，包括以下质量百分比的组分：钴粉0.5～1.2％、电解锰粉2～3.5％、锰硅粉1～2％、高碳铬铁粉7～8％、钨铁粉3～4％、水雾法铁粉余量。本发明形成的焊层，具有较高的强度和韧性及优良的耐冷热疲劳性能，适合于作高温、高负荷轧辊的硬面层。堆焊后的连铸辊在工作条件下加热和水冷1000次循环试验，未发现疲劳裂纹，极大的改善了连铸辊的性能，延长了连铸辊的使用寿命。

Description

连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝及其焊接工艺
技术领域
本发明涉及再制造加工技术领域，具体地说是连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝及其焊接工艺。
背景技术
连铸辊作为连铸设备的核心部件，其损坏的主要原因有：(1)热疲劳损坏：是造成连铸辊损坏的主要的原因之一，其主要起因是工作状态的辊子表面环向温度分布不均匀，由此在辊子表面及内部产生了非轴对称、周期性变化、不均匀分布的热应力，连铸辊在机械应力和热应力的共同作用下就是产生热疲劳损坏。(2)原材料：是决定连铸辊质量最直接最关键的因素，也是造成连铸辊损坏的主要原因。当连铸辊出现损坏后，需要及时的对连铸辊进行更换，一方面维护成本高，另一方面，被更换后的连铸辊由于未及时的进行回收处理，导致严重的资源浪费。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提出连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝及其焊接工艺。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝，包括以下质量百分比的组分：
所述钴粉包括以下质量百分比的组分：Fe为0.01～0.03％、Cu为0.005～0.015％、Pb为0.001～0.002％、Zn为0～0.001％、Ni为0～0.1％、Ca为0.01～0.03％、Si为0.1～0.25％、C为0.01～0.03％、S为0.001～0.006％、Co为余量。钴粉用作硬质合金、金刚石工具、高温合金、磁性材料等冶金产品，及可充电池、工业爆破剂、火箭燃料和医药等化学制品。
所述高碳铬铁粉包括以下质量百分比的组分：Cr为63～65％、C为8.5～9.5％、Si为1～3.0％、P为0.01～0.03％、S为0.01～0.04％、Fe为余量。铬铁主要用作炼钢的合金添加剂，过去都在炼钢的精炼后期加入。由于炼钢工艺的改进，现在用AOD法(见炉外精炼)等生产不锈钢等钢种时，用碳素铬铁(主要是装料级铬铁)装炉，因而只需在后期加低、微碳铬铁调整成分，所以现在铬铁生产重点是炼制碳素铬铁。
高碳铬铁主要用途有：
(1)用作含碳较高的滚珠钢、工具钢和高速钢的合金剂，提高钢的淬透性，增加钢的耐磨性和硬度；
(2)用作铸铁的添加剂，改善铸铁的耐磨性和提高硬度，同时使铸铁具有良好的耐热性；
(3)用作无渣法生产硅铬合金和中、低、微碳铬铁的含铬原料；
(4)用作电解法生产金属铬的含铬原料；
(5)用作吹氧法冶炼不锈钢的原料。
所述钨铁粉包括以下质量百分比的组分：C为0～0.10％、P为0.01～0.03％、S为0.01～0.06％、Si为0.1～0.5％、Mn为0.1～0.25％、Cu为0～0.10％、As为0.01～0.06％、Bi为0.01～0.05％、Pb为0.01～0.05％、Sb为0.01～0.05％、Sn为0.01～0.06％、W为75.0～85.0％、Fe为余量。钨铁粉作为炼钢和铸造中作为钨元素的加入剂,提高钢的赤热硬性，耐磨性和冲击强度等。用于高速工具钢，合金工具钢，耐热钢，弹簧钢，磁钢的生产。
连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝的焊接工艺，将焊丝利用焊机堆焊在工件表面形成焊层。
焊后应缓冷至室温后，再进行去应力处理。
去应力处理的步骤为：470℃/9小时保温后缓冷至室温。
焊接时的焊速控制在350～450mm/min，层间预热的温度为330～400℃，电压控制在34～38V。
对于Φ3.2的焊丝焊接时电流选择300～330A。
对于Φ4.0的焊丝焊接时电流选择350～400A。
本发明的有益效果是：本发明形成的焊层，具有较高的强度和韧性及优良的耐冷热疲劳性能，适合于作高温、高负荷轧辊的硬面层。堆焊后的连铸辊在工作条件下加热和水冷1000次循环试验，未发现疲劳裂纹，极大的改善了连铸辊的性能，延长了连铸辊的使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝，包括以下质量百分比的组分：
所述钴粉包括以下质量百分比的组分：Fe为0.01％、Cu为0.015％、Pb为0.001％、Zn为0.001％、Ni为0.1％、Ca为0.01％、Si为0.1％、C为0.03％、S为0.006％、Co为余量。
所述高碳铬铁粉包括以下质量百分比的组分：Cr为65％、C为8.5％、Si为1％、P为0.01％、S为0.04％、Fe为余量。
所述钨铁粉包括以下质量百分比的组分：C为0.10％、P为0.01％、S为0.01％、Si为0.5％、Mn为0.1％、Cu为0.10％、As为0.06％、Bi为0.01％、Pb为0.05％、Sb为0.01％、Sn为0.01％、W为75.0％、Fe为余量。
连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝的焊接工艺，将焊丝利用焊机堆焊在工件表面形成焊层。
焊后应缓冷至室温后，再进行去应力处理。
去应力处理的步骤为：470℃/9小时保温后缓冷至室温。
焊接时的焊速控制在350mm/min，层间预热的温度为400℃，电压控制在34V。
对于Φ3.2的焊丝焊接时电流选择300A。
对于Φ4.0的焊丝焊接时电流选择350A。
实施例二：
连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝，包括以下质量百分比的组分：
所述钴粉包括以下质量百分比的组分：Fe为0.03％、Cu为0.005％、Pb为0.002％、Zn为0.0002％、Ni为0.03％、Ca为0.03％、Si为0.25％、C为0.03％、S为0.001％、Co为余量。
所述高碳铬铁粉包括以下质量百分比的组分：Cr为63％、C为9.5％、Si为3.0％、P为0.03％、S为0.01％、Fe为余量。
所述钨铁粉包括以下质量百分比的组分：C为0.03％、P为0.03％、S为0.06％、Si为0.1％、Mn为0.25％、Cu为0.03％、As为0.01％、Bi为0.05％、Pb为0.01％、Sb为0.05％、Sn为0.06％、W为85.0％、Fe为余量。
连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝的焊接工艺，将焊丝利用焊机堆焊在工件表面形成焊层。
焊后应缓冷至室温后，再进行去应力处理。
去应力处理的步骤为：470℃/9小时保温后缓冷至室温。
焊接时的焊速控制在450mm/min，层间预热的温度为330℃，电压控制在38V。
Φ3.2的焊丝焊接时电流选择330A。
Φ4.0的焊丝焊接时电流选择400A。
实施例三：
连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝，包括以下质量百分比的组分：
所述钴粉包括以下质量百分比的组分：Fe为0.02％、Cu为0.01％、Pb为0.0015％、Zn为0.0005％、Ni为0.08％、Ca为0.02％、Si为0.2％、C为0.02％、S为0.004％、Co为余量。
所述高碳铬铁粉包括以下质量百分比的组分：Cr为64％、C为9％、Si为2％、P为0.02％、S为0.03％、Fe为余量。
所述钨铁粉包括以下质量百分比的组分：C为0.06％、P为0.02％、S为0.04％、Si为0.3％、Mn为0.15％、Cu为0.08％、As为0.04％、Bi为0.03％、Pb为0.03％、Sb为0.04％、Sn为0.02％、W为81％、Fe为余量。
连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝的焊接工艺，将焊丝利用焊机堆焊在工件表面形成焊层。
焊后应缓冷至室温后，再进行去应力处理。
去应力处理的步骤为：470℃/9小时保温后缓冷至室温。
焊接时的焊速控制在400mm/min，层间预热的温度为380℃，电压控制在36V。
Φ3.2的焊丝焊接时电流选择320A。
Φ4.0的焊丝焊接时电流选择390A。
将实施例一至实施例三实施后，形成的焊层的硬度可达48～52HRC，极大的提高了整体硬度，堆焊后的连铸辊在工作条件下加热和水冷1000次循环试验，未发现疲劳裂纹，由此可见，采用本申请的技术方案后极大的改善了连铸辊的性能，实现了连铸辊的再制造。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：
2.根据权利要求1所述的连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝，其特征在于：所述钴粉包括以下质量百分比的组分：Fe为0.01～0.03％、Cu为0.005～0.015％、Pb为0.001～0.002％、Zn为0～0.001％、Ni为0～0.1％、Ca为0.01～0.03％、Si为0.1～0.25％、C为0.01～0.03％、S为0.001～0.006％、Co为余量。
3.根据权利要求1所述的连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝，其特征在于：所述高碳铬铁粉包括以下质量百分比的组分：Cr为63～65％、C为8.5～9.5％、Si为1～3.0％、P为0.01～0.03％、S为0.01～0.04％、Fe为余量。
4.根据权利要求1所述的连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝，其特征在于：所述钨铁粉包括以下质量百分比的组分：C为0～0.10％、P为0.01～0.03％、S为0.01～0.06％、Si为0.1～0.5％、Mn为0.1～0.25％、Cu为0～0.10％、As为0.01～0.06％、Bi为0.01～0.05％、Pb为0.01～0.05％、Sb为0.01～0.05％、Sn为0.01～0.06％、W为75.0～85.0％、Fe为余量。
5.根据权利要求1所述的连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝的焊接工艺，其特征在于：将焊丝利用焊机堆焊在工件表面形成焊层。
6.根据权利要求5所述的连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝的焊接工艺，其特征在于：焊后应缓冷至室温后，再进行去应力处理。
7.根据权利要求6所述的连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝的焊接工艺，其特征在于：去应力处理的步骤为：470℃/9小时保温后缓冷至室温。
8.根据权利要求5所述的连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝的焊接工艺，其特征在于：焊接时的焊速控制在350～450mm/min，层间预热的温度为330～400℃，电压控制在34～38V。
9.根据权利要求5所述的连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝的焊接工艺，其特征在于：对于Φ3.2的焊丝焊接时电流选择300～330A。
10.根据权利要求5所述的连铸辊再制造用埋弧焊管状焊丝的焊接工艺，其特征在于：对于Φ4.0的焊丝焊接时电流选择350～400A。
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