CN110252463B - 一种便于修复的耐磨结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耐磨技术领域,提供一种便于修复的耐磨结构及其制备方法,基体外依次是耐磨过渡层Ⅰ、耐磨过渡层Ⅱ和耐磨堆焊层,硬质合金棒下端与基体上部、耐磨过渡层Ⅰ整体和耐磨过渡层Ⅱ下部通过孔配合及胶镶嵌连接,并与耐磨过渡层Ⅱ上部通过焊接固定环冶金连接,凸出耐磨过渡层Ⅱ的硬质合金棒之间是耐磨堆焊层,硬质合金棒顶端比耐磨堆焊层表面低0‑3mm,耐磨堆焊层覆盖整个耐磨件表面。本发明基体力学性能优异,硬质合金棒有效提高了其耐磨性,焊接固定环保证了产品需要修复时硬质合金棒仍与耐磨过渡层Ⅱ连接牢固而不会脱落,两层耐磨过渡层的设计可在产品表面不进行预热处理而直接堆焊修复,方便快捷,是耐磨技术方面的创新。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨技术领域,具体是一种便于修复的耐磨结构及其制备方法。
背景技术
辊压机、立磨、破碎机、盾构机等机械是水泥、矿山、电力、煤炭、化工、地铁、遂道等行业广泛应用的研磨和掘进设备,主要由挤压辊、磨辊、锤头、衬板、筛板、刀圈等磨损件组成,在长期工作过程中,产品容易产生严重磨损,需要频繁更换和修复,设备运转效率下降,能耗提高。
传统单一材料(如高铬铸铁、高锰钢等)生产的耐磨件,基体脆性大、强度低、安全性差、且磨损速度快、消耗量大、性价比低。现阶段本行业内大多采用强度级别较高的中碳合金钢做为基体,基体表面镶嵌硬质合金棒或堆焊耐磨层或两者兼用,有效解决了基体强度和表层磨损的问题。但这样的技术方案存在如下缺陷:
1)基体的碳含量及合金含量高,造成其焊接性差,堆焊耐磨层时容易发生基体开裂及耐磨层剥落现象,为了避免这种现象的发生常采用焊前预热处理的工艺措施,堆焊耐磨层消耗完后再进行修复时仍需进行预热处理,耗时耗能,且在线修复困难;
2)常用的硬质合金棒与基体的结合有过盈配合、胶接、钎焊连接等方法,均不能与基体形成牢固的冶金结合且存在以下缺点:①过盈配合时硬质合金棒容易发生胀裂基体的现象;②胶接后工作时温度超过120℃会造成胶体液化流淌,使零件失效且污染工作面;③钎焊的强度低,硬质合金棒与基体的结合强度差,工作过程中容易造成硬质合金棒的脱落。
如何解决上述问题是本行业内科技人员工作的当务之急。
发明内容
针对上述情况,为解决现有技术缺陷,本发明之目的是提供一种便于修复的耐磨结构及其制备方法,可有效延长耐磨件的使用寿命且便于修复。
本发明采用如下技术方案:
一种便于修复的耐磨结构,包括基体、耐磨过渡层Ⅰ、耐磨过渡层Ⅱ、硬质合金棒、焊接封闭环和耐磨堆焊层,其特征在于,所述基体上是耐磨过渡层Ⅰ,耐磨过渡层Ⅰ上是耐磨过渡层Ⅱ,耐磨过渡层Ⅱ上是耐磨堆焊层;
所述的基体、耐磨过渡层Ⅰ和耐磨过渡层Ⅱ连为一体后开设台阶孔,台阶孔包含下部的小孔和上部的大孔,其中大孔位于耐磨过渡层Ⅱ的上部,小孔包含下部孔、中部孔和上部孔,下部孔位于基体上部,中部孔贯穿耐磨过渡层Ⅰ,上部孔位于耐磨过渡层Ⅱ的下部;
所述的硬质合金棒包含下棒体、中棒体和上棒体;
所述的下棒体嵌入小孔并通过胶与小孔的孔壁连接,中棒体与大孔之间设有焊接封闭环,上棒体凸出耐磨过渡层Ⅱ,上棒体之间是耐磨堆焊层;
所述的硬质合金棒的顶端比耐磨堆焊层表面低0-3mm,耐磨堆焊层覆盖整个耐磨件的表面。
所述的硬质合金棒的长度为40mm-80mm;所述的硬质合金棒的直径为3mm-30mm,在同一耐磨结构中硬质合金棒的直径不同,不同直径的硬质合金棒均匀分布。
所述的焊接封闭环的内外半径差为3mm-8mm,焊接环封闭的厚度为2mm-3mm。
所述的耐磨过渡层Ⅰ的厚度为8mm-35mm,耐磨过渡层Ⅱ的厚度为3mm-15mm,耐磨堆焊层的厚度为5mm-10mm。
一种便于修复的耐磨结构的制备方法,包括如下步骤:制备基体→第一次预热→堆焊耐磨过渡层Ⅰ→第二次预热→堆焊耐磨过渡层Ⅱ→去应力热处理→开台阶孔→硬质合金棒涂胶→硬质合金棒嵌入台阶孔的小孔→制备焊接封闭环→堆焊耐磨堆焊层。
所述的第一次预热温度为180℃-350℃。
所述的堆焊耐磨过渡层Ⅰ的焊接材料成分质量百分比为:C 0.05%-0.3%,Mn 1%-12%,Si 1%-3%,Cr 1%-15%,Ni 1%-12%,Mo 1%-12%,焊接电流400A-550A,焊接电压25V-30V,焊接速度300mm/min-600mm/min。
所述的第二次预热温度为80℃-120℃。
所述的堆焊耐磨过渡层Ⅱ的焊接材料成分质量百分比为:C 0.05%-0.5%,Mn 3%-25%,Si 2%-5%,Cr 6%-30%,Ni 3%-20%,Mo 3%-15%,Nb 0.05%-5%,Ti 0.05%-5%,焊接电流380A-500A,焊接电压22V-26V,焊接速度280mm/min-550mm/min。
所述的去应力热处理步骤为:①以20℃/h-50℃/h的速度从室温升至450℃-580℃;②保温5h-20h;③以20℃/h-50℃/h的速度降温至200℃;④空冷至室温。
所述的焊接封闭环是采用焊接方式填满台阶孔的大孔与硬质合金棒的中棒体之间的间隙。
本发明具有以下有益效果:
1)基体为中碳合金钢,力学性能好,整个产品的综合机械性能优异;
2)通过对基体进行预热处理后堆焊耐磨过渡层Ⅰ,可保证基体和耐磨过渡层Ⅰ均不开裂且熔合性好;第二次较低温度的预热处理后堆焊耐磨过渡层Ⅱ,两次不同温度的预热及不同焊材成分的堆焊形成最后的耐磨过渡层Ⅱ,耐磨过渡层Ⅱ上可直接堆焊耐磨堆焊层,不再需要预热处理;耐磨堆焊层磨损后露出硬质合金棒,在硬质合金棒之间进行堆焊修复时,因为下面是锰、铬、镍、钼、铌、钛元素组成的耐磨过渡层Ⅱ,其表面可直接进行多次堆焊修复,不再需要预热处理,方便快捷;
3)硬质合金棒的下棒体与台阶孔的小孔通过孔配合及胶粘接,保证了硬质合金棒的定位及固定,然后用焊接方式填满耐磨过渡层Ⅱ与硬质合金棒中棒体之间的间隙,形成焊接封闭环,硬质合金棒的中棒体与耐磨过渡层Ⅱ之间形成冶金结合,保证了产品处于需要修复状况时硬质合金棒的中棒体也能与耐磨过渡层Ⅱ连接牢固,不会出现硬质合金棒脱落现象,而且工作时即使温度过高造成胶熔化时液态胶也不会淌出,冷却至室温后胶发生凝固,对工作面没有污染;
4)硬质合金棒与耐磨堆焊层相结合,有效提高了产品表面的耐磨性能。
附图说明
图1为本发明一种便于修复的耐磨结构及其制备方法的各部件连接后的局部剖视图;
图2为本发明一种便于修复的耐磨结构及其制备方法的图1中a处放大图;
图3为本发明一种便于修复的耐磨结构及其制备方法的基体堆焊耐磨过渡层Ⅰ和耐磨过渡层Ⅱ后开有台阶孔的局部剖视图;
图4为本发明一种便于修复的耐磨结构及其制备方法的台阶孔及硬质合金棒各部位命名示意图。
附图标记说明:1、基体,2、耐磨过渡层Ⅰ,3、耐磨过渡层Ⅱ,4、硬质合金棒,4-1、下棒体,4-2、中棒体,4-3、上棒体,5、焊接封闭环,6、耐磨堆焊层,7、台阶孔,7-1、小孔,7-1-1、下部孔,7-1-2、中部孔,7-1-3、上部孔,7-2、大孔,8、胶。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,本发明的保护范围不局限于以下所述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“中”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位及以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至图4所示,一种便于修复的耐磨结构,包括基体1、耐磨过渡层Ⅰ2、耐磨过渡层Ⅱ3、硬质合金棒4、焊接封闭环5和耐磨堆焊层6,其特征在于,所述基体1上是耐磨过渡层Ⅰ2,耐磨过渡层Ⅰ2上是耐磨过渡层Ⅱ3,耐磨过渡层Ⅱ3上是耐磨堆焊层6;
所述的基体1、耐磨过渡层Ⅰ2和耐磨过渡层Ⅱ3连为一体后开设台阶孔7,台阶孔7包含下部的小孔7-1和上部的大孔7-2,其中大孔7-2位于耐磨过渡层Ⅱ3的上部,小孔7-1包含下部孔7-1-1、中部孔7-1-2和上部孔7-1-3,下部孔7-1-1位于基体1上部,中部孔7-1-2贯穿耐磨过渡层Ⅰ(2),上部孔7-1-3位于耐磨过渡层Ⅱ3的下部;
所述的硬质合金棒4包含下棒体4-1、中棒体4-2和上棒体4-3;
所述的下棒体4-1嵌入小孔7-1并通过胶8与小孔7-1的孔壁连接,中棒体4-2与大孔7-2之间设有焊接封闭环5,上棒体4-3凸出耐磨过渡层Ⅱ3,上棒体4-3之间是耐磨堆焊层6;
所述的硬质合金棒4的顶端比耐磨堆焊层6表面低0-3mm,耐磨堆焊层6覆盖整个耐磨件的表面。
所述的硬质合金棒4的长度为40mm-80mm;所述的硬质合金棒4的直径为3mm-30mm,在同一耐磨结构中硬质合金棒4的直径不同,不同直径的硬质合金棒4均匀分布,这样可有效改善应力点的分布,提高结构的耐磨性。
所述的焊接封闭环5的内外半径差为3mm-8mm,焊接环封闭5的厚度为2mm-3mm。
所述的耐磨过渡层Ⅰ2的厚度为8mm-35mm,耐磨过渡层Ⅱ3的厚度为3mm-15mm,耐磨堆焊层6的厚度为5mm-10mm。
一种便于修复的耐磨结构的制备方法,包括如下步骤:制备基体1→第一次预热→堆焊耐磨过渡层Ⅰ2→第二次预热→堆焊耐磨过渡层Ⅱ3→去应力热处理→开台阶孔7→硬质合金棒4涂胶8→硬质合金棒4嵌入台阶孔7的小孔7-1→制备焊接封闭环5→堆焊耐磨堆焊层6。
所述的基体1采用中碳合金钢制备,力学性能好,整个产品的综合机械性能优异。
所述的第一次预热温度为180℃-350℃。
所述的堆焊耐磨过渡层Ⅰ2的焊接材料成分质量百分比为:C 0.05%-0.3%,Mn 1%-12%,Si 1%-3%,Cr 1%-15%,Ni 1%-12%,Mo 1%-12%,焊接电流400A-550A,焊接电压25V-30V,焊接速度300mm/min-600mm/min。
所述的第二次预热温度为80℃-120℃。
在耐磨过渡层Ⅰ2上面堆焊耐磨过渡层Ⅱ3,两次不同温度的预热及不同焊材成分的堆焊,可形成最后的耐磨过渡层Ⅱ3,耐磨过渡层Ⅱ3上可直接堆焊耐磨堆焊层6,不再需要预热处理,耐磨堆焊层6磨损后露出硬质合金棒4的上棒体4-3,上棒体4-3之间进行堆焊修复时,因为下面是锰、铬、镍、钼、铌、钛元素组成的耐磨过渡层Ⅱ3,这样可在耐磨过渡层Ⅱ3表面直接进行多次堆焊修复,均不再需要预热处理,便于修复。
所述的堆焊耐磨过渡层Ⅱ3的焊接材料成分质量百分比为:C 0.05%-0.5%,Mn3%-25%,Si 2%-5%,Cr 6%-30%,Ni 3%-20%,Mo 3%-15%,Nb 0.05%-5%,Ti 0.05%-5%,焊接电流380A-500A,焊接电压22V-26V,焊接速度280mm/min-550mm/min。
所述的去应力热处理步骤为:①以20℃/h-50℃/h的速度从室温升至450℃-550℃;②保温5h-20h;③以20℃/h-50℃/h的速度降温至200℃;④空冷至室温。这样经达去应力热处理后可有效削除焊接应力,保证结构的使用性能。
所述的焊接封闭环5是采用焊接方式填满台阶孔7的大孔7-2与硬质合金棒4的中棒体4-2之间的间隙而形成,这样既可以将胶8封闭,还可以将中棒体4-2与耐磨过渡层Ⅱ2连接在一起,中棒体4-2与耐磨过渡层Ⅱ3之间形成冶金结合,保证了产品处于需要修复状况时中棒体4-2也能与耐磨过渡层Ⅱ3连接牢固,不会出现硬质合金棒4脱落的现象,而且工作时即使温度过高造成胶8熔化时液态胶也不会淌出,冷却至室温后胶发生凝固,对工作面没有污染。
所述耐磨堆焊层6的焊接材料成分为:金属铬40%-45%、电极石墨5%-9%、大理石2%-4%、碳化铬1%-3%、电解金属锰1%-4%、硅铁3%-6%、钼4%-6%、镍6%-10%、硼铁2%-4%、铌0.5%-3%、钨0.5%-3.0%、稀土0.5%-1%,余量为FHY100.25还原铁粉;采用直流反接法,焊丝直径1.6mm-3.2mm,焊接电流300A-450A,焊接电压26V-30V,焊接速度350mm/min-500mm/min。
实施例1:
1)制备出40CrNi2Mo挤压辊。
2)对挤压辊基体进行预热处理,预热处理350℃。
3)在挤压辊表面堆焊耐磨过渡层Ⅰ,耐磨过渡层Ⅰ的焊接材料成分质量百分比为:C 0.3%,Mn 12%,Si 3%,Cr 15%,Ni 12%,Mo 12%;焊接电流400A,焊接电压25V,焊接速度300mm/min,耐磨过渡层Ⅰ的厚度为8mm。
4)第二次预热处理,温度为120℃。
5)在耐磨过渡层Ⅰ上面堆焊耐磨过渡层Ⅱ,耐磨过渡层Ⅱ的焊接材料成分质量百分比为:C 0.5%,Mn 25%,Si 5%,Cr 30%,Ni 20%,Mo 15%,Nb 5%,Ti 5%;焊接电流500A,焊接电压26V,焊接速度550mm/min,耐磨过渡层Ⅱ的厚度为4.5mm。
6)去应力热处理,其步骤为:①以20℃/h-50℃/h的速度从室温升至450℃-580℃;②保温5h-20h;③以20℃/h-50℃/h的速度降温至200℃;④空冷至室温。
7)开出台阶孔,孔的直径分别为6mm、12mm,孔的深度相应为18mm、2mm。
8)制备出硬质合金圆棒。
9)将硬质合金圆棒的下端涂HY-303胶后嵌入台阶孔的小孔内。
10)采用焊接的方式填满耐磨过渡层Ⅱ与硬质合金棒之间的间隙,形成焊接封闭环。
11)在凸出过渡层Ⅱ的上棒体之间堆焊耐磨堆焊层,焊接材料成分为:金属铬40%-45%、电极石墨5%-9%、大理石2%-4%、碳化铬1%-3%、电解金属锰1%-4%、硅铁3%-6%、钼4%-6%、镍6%-10%、硼铁2%-4%、铌0.5%-3%、钨0.5%-3.0%、稀土0.5%-1%,余量为FHY100.25还原铁粉;采用直流反接法,焊丝直径1.6mm,焊接电流300A,焊接电压26V,焊接速度350mm/min,耐磨堆焊层的厚度为5mm。
实施例2:
1)制备出42CrMo立磨磨辊。
2)对立磨磨辊基体进行预热处理,预热处理260℃。
3)在立磨磨辊表面堆焊耐磨过渡层Ⅰ,耐磨过渡层Ⅰ的焊接材料成分质量百分比为:C 0.1%,Mn 8%,Si 2%,Cr 10%,Ni 8%,Mo 7%,焊接电流480A,焊接电压28V,焊接速度420mm/min,耐磨过渡层Ⅰ的厚度为20mm。
4)第二次预热处理,温度为100℃。
5)在耐磨过渡层Ⅰ上面堆焊耐磨过渡层Ⅱ,耐磨过渡层Ⅱ的焊接材料成分质量百分比为:C 0.3%,Mn 14%,Si 3.5%,Cr 18%,Ni 12%,Mo 9%,Nb 3%,Ti 3%,焊接电流380A,焊接电压22V,焊接速度280mm/min,耐磨过渡层Ⅱ的厚度为3.5mm。
6)去应力热处理,其步骤为:①以20℃/h-50℃/h的速度从室温升至450℃-580℃;②保温5h-20h;③以20℃/h-50℃/h的速度降温至200℃;④空冷至室温。
7)开出台阶孔,孔的直径分别为6mm、16mm,孔的深度相应为28mm、2mm。
8)制备出硬质合金圆棒。
9)将硬质合金圆棒的下端涂HY-303胶后嵌入台阶孔的小孔内。
10)采用焊接的方式填满耐磨过渡层Ⅱ与硬质合金棒之间的间隙,形成焊接封闭环。
11)在凸出过渡层Ⅱ的上棒体之间堆焊耐磨堆焊层,焊接材料成分为:金属铬40%-45%、电极石墨5%-9%、大理石2%-4%、碳化铬1%-3%、电解金属锰1%-4%、硅铁3%-6%、钼4%-6%、镍6%-10%、硼铁2%-4%、铌0.5%-3%、钨0.5%-3.0%、稀土0.5%-1%,余量为FHY100.25还原铁粉;采用直流反接法,焊丝直径2.8mm,焊接电流390A,焊接电压28V,焊接速度420mm/min,耐磨堆焊层的厚度为8mm。
实施例3:
1)制备出35CrMo耐磨衬板。
2)对耐磨衬板基体进行预热处理,预热处理180℃。
3)在耐磨衬板表面堆焊耐磨过渡层Ⅰ,耐磨过渡层Ⅰ的焊接材料成分质量百分比为:C 0.05%,Mn 1%,Si 1%,Cr 1%,Ni 1%,Mo 1%,焊接电流550A,焊接电压30V,焊接速度600mm/min。,耐磨过渡层Ⅰ的厚度为35mm。
4)第二次预热处理,温度为80℃。
5)在耐磨过渡层Ⅰ上面堆焊耐磨过渡层Ⅱ,耐磨过渡层Ⅱ的焊接材料成分质量百分比为:C 0.05%,Mn 3%,Si 2%,Cr 6%,Ni 3%,Mo 3%,Nb 0.05%,Ti 0.05%,焊接电流500A,焊接电压26V,焊接速度550mm/min,耐磨过渡层Ⅱ的厚度为6mm。
6)去应力热处理,其步骤为:①以20℃/h-50℃/h的速度从室温升至450℃-580℃;②保温5h-20h;③以20℃/h-50℃/h的速度降温至200℃;④空冷至室温。
7)开出台阶孔,孔的直径分别为6mm、22mm,孔的深度相应为46mm、3mm。
8)制备出硬质合金圆棒。
9)将硬质合金圆棒的下端涂HY-303胶后嵌入台阶孔的小孔内。
10)采用焊接的方式填满耐磨过渡层Ⅱ与硬质合金棒之间的间隙,形成焊接封闭环。
11)在凸出过渡层Ⅱ的上棒体之间堆焊耐磨堆焊层,焊接材料成分为:金属铬40%-45%、电极石墨5%-9%、大理石2%-4%、碳化铬1%-3%、电解金属锰1%-4%、硅铁3%-6%、钼4%-6%、镍6%-10%、硼铁2%-4%、铌0.5%-3%、钨0.5%-3.0%、稀土0.5%-1%,余量为FHY100.25还原铁粉;采用直流反接法,焊丝直径3.2mm,焊接电流450A,焊接电压30V,焊接速度500mm/min,耐磨堆焊层的厚度为10mm。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,而其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种便于修复的耐磨结构,包括基体(1)、耐磨过渡层Ⅰ(2)、耐磨过渡层Ⅱ(3)、硬质合金棒(4)、焊接封闭环(5)和耐磨堆焊层(6),其特征在于,所述基体(1)上是耐磨过渡层Ⅰ(2),耐磨过渡层Ⅰ(2)上是耐磨过渡层Ⅱ(3),耐磨过渡层Ⅱ(3)上是耐磨堆焊层(6);
所述的基体(1)、耐磨过渡层Ⅰ(2)和耐磨过渡层Ⅱ(3)连为一体后开设台阶孔(7),台阶孔(7)包含下部的小孔(7-1)和上部的大孔(7-2),其中大孔(7-2)位于耐磨过渡层Ⅱ(3)的上部,小孔(7-1)包含下部孔(7-1-1)、中部孔(7-1-2)和上部孔(7-1-3),下部孔(7-1-1)位于基体(1)上部,中部孔(7-1-2)贯穿耐磨过渡层Ⅰ(2),上部孔(7-1-3)位于耐磨过渡层Ⅱ(3)的下部;
所述的硬质合金棒(4)包含下棒体(4-1)、中棒体(4-2)和上棒体(4-3);
所述的下棒体(4-1)嵌入小孔(7-1)并通过胶(8)与小孔(7-1)的孔壁连接,中棒体(4-2)与大孔(7-2)之间设有焊接封闭环(5),上棒体(4-3)凸出耐磨过渡层Ⅱ(3),上棒体(4-3)之间是耐磨堆焊层(6);
所述的硬质合金棒(4)的顶端比耐磨堆焊层(6)表面低0-3mm,耐磨堆焊层(6)覆盖整个耐磨件的表面;
制备耐磨结构时,先对基体(1)进行第一次预热,然后堆焊耐磨过渡层Ⅰ(2),再进行第二预热,再堆焊耐磨过渡层Ⅱ(3);其中,所述的第一次预热温度为180℃-350℃,第二次预热温度为80℃-120℃,所述的堆焊耐磨过渡层Ⅰ(2)的焊接材料成分质量百分比为:C0.05%-0.3%,Mn 1%-12%,Si 1%-3%,Cr 1%-15%,Ni 1%-12%,Mo 1%-12%,焊接电流400A-550A,焊接电压25V-30V,焊接速度300mm/min-600mm/min;所述的堆焊耐磨过渡层Ⅱ(3)的焊接材料成分质量百分比为:C 0.05%-0.5%,Mn 3%-25%,Si 2%-5%,Cr 6%-30%,Ni 3%-20%,Mo 3%-15%,Nb 0.05%-5%,Ti 0.05%-5%,焊接电流380A-500A,焊接电压22V-26V,焊接速度280mm/min-550mm/min。
2.根据权利要求1所述的便于修复的耐磨结构,其特征在于,所述的硬质合金棒(4)的长度为40mm-80mm;所述的硬质合金棒(4)的直径为3mm-30mm,在同一耐磨结构中硬质合金棒(4)的直径不同,不同直径的硬质合金棒(4)均匀分布。
3.根据权利要求1所述的便于修复的耐磨结构,其特征在于,所述的焊接封闭环(5)的内外半径差为3mm-8mm,焊接环封闭(5)的厚度为2mm-3mm。
4.根据权利要求1所述的便于修复的耐磨结构,其特征在于,所述的耐磨过渡层Ⅰ(2)的厚度为8mm-35mm,耐磨过渡层Ⅱ(3)的厚度为3mm-15mm,耐磨堆焊层(6)的厚度为5mm-10mm。
5.一种实现权利要求1所述的便于修复的耐磨结构的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:制备基体(1)→第一次预热→堆焊耐磨过渡层Ⅰ(2)→第二次预热→堆焊耐磨过渡层Ⅱ(3)→去应力热处理→开台阶孔(7)→硬质合金棒(4)涂胶(8)→硬质合金棒(4)嵌入台阶孔(7)的小孔(7-1)→制备焊接封闭环(5)→堆焊耐磨堆焊层(6)。
6.根据权利要求5所述的便于修复的耐磨结构的制备方法,其特征在于,所述的第一次预热温度为180℃-350℃,第二次预热温度为80℃-120℃。
7. 根据权利要求5所述的便于修复的耐磨结构的制备方法,其特征在于,所述的堆焊耐磨过渡层Ⅰ(2)的焊接材料成分质量百分比为:C 0.05%-0.3%,Mn 1%-12%,Si 1%-3%,Cr1%-15%,Ni 1%-12%,Mo 1%-12%,焊接电流400A-550A,焊接电压25V-30V,焊接速度300mm/min-600mm/min。
8. 根据权利要求5所述的便于修复的耐磨结构的制备方法,其特征在于,所述的堆焊耐磨过渡层Ⅱ(3)的焊接材料成分质量百分比为:C 0.05%-0.5%,Mn 3%-25%,Si 2%-5%,Cr6%-30%,Ni 3%-20%,Mo 3%-15%,Nb 0.05%-5%,Ti 0.05%-5%,焊接电流380A-500A,焊接电压22V-26V,焊接速度280mm/min-550mm/min。
9.根据权利要求5所述的便于修复的耐磨结构的制备方法,其特征在于,所述的去应力热处理步骤为:①以20℃/h-50℃/h的速度从室温升至450℃-580℃;②保温5h-20h;③以20℃/h-50℃/h的速度降温至200℃;④从200℃空冷至室温。
10.根据权利要求5所述的便于修复的耐磨结构的制备方法,其特征在于,所述的焊接封闭环(5)是采用焊接方式填满台阶孔(7)的大孔(7-2)与硬质合金棒(4)的中棒体(4-2)之间的间隙。
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