CN110788514A - 一种轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条及其制造方法，该焊丝钢盘条的化学成分按重量百分比计：C：0.20％～0.25％，Si：0.30％～0.60％，Mn：1.40％～1.70％，P≤0.025％，S≤0.020％，Cr：3.40％～3.80％，Mo:1.50％～1.80％，V：0.50％‑0.60％，Ca≤0.0010％，N≤0.0070％，O≤0.0070％，余量为Fe和不可避免的杂质。优点是：适当添加Cr、Mo、V合金，结合线材控轧控冷生产技术，生产的轧辊堆焊用实心埋弧焊丝钢盘条，焊接过程送丝稳定性好，飞溅小，焊缝成型美观，焊后堆焊层硬度均匀且耐磨性高。

Description

一种轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条及其制造方法

技术领域

本发明属于高速线材生产领域，尤其涉及一种轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条及其制造方法。

背景技术

轧辊堆焊用焊丝钢主要用于对在使用过程中过度磨损甚至报废的轧辊进行堆焊修复，是一种节约资源、利于环保的再制造方法。轧辊是轧钢生产的重要部件之一，每个钢厂每年都要消耗大量轧辊，由于消耗量大，轧辊价格昂贵，因此引起人们广泛重视。轧辊状态不仅直接影响其使用寿命，而且对钢材的质量、生产率和生产成本有很大影响。采用轧辊修复工艺的辊子，不但成本低，且能提高轧辊使用寿命，降低轧辊消耗量，且能提高轧机作业率和产品质量，是一种有效的技术再制造方法。

目前，轧辊堆焊焊材主要有焊条、实心焊丝、药芯焊丝。焊条不适于自动焊，工作效率低，大批量稳定生产得不到保证。现阶段国内对轧辊焊丝的研制工作主要集中在药芯焊丝方面，但与实心焊丝相比：药芯焊丝是由管皮和药粉构成，存在制造过程复杂，价格昂贵，由于焊后产生大量焊渣导致熔敷效率低，焊丝外表面易锈蚀药粉易吸潮，焊接环境烟尘相对较大，送丝稳定性相对较差等缺点。如：公布号为CN1152491的中国专利，一种轧辊堆焊焊条；公布号为CN101804530A的中国专利，一种BD轧辊堆焊修复专用药芯焊丝；公布号为CN102049632A的中国专利，高硬度自保护冷轧辊堆焊药芯焊丝；公布号为CN103785976A的中国专利，一种热轧辊堆焊埋弧药芯焊丝及其制备方法；公布号为CN107186390A的中国专利，一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝的制备方法；公布号为CN107252993A的中国专利，一种轧辊堆焊用药芯焊丝；均涉及一种轧辊堆焊的药芯焊丝。

而现阶段国内外对实心焊丝研究较少，基于上述问题，在确保产品性能的前提下，开发出低成本、工作效率高、绿色环保的实心焊丝钢将是未来主要研究的方向之一。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条及其制造方法，该盘条为实心焊丝钢用于轧辊修复，提高轧辊使用寿命，降低轧辊消耗量，降低生产成本，提高轧机作业率和产品质量。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条，该焊丝钢盘条的化学成分按重量百分比计：

C：0.20％～0.25％，Si：0.30％～0.60％，Mn：1.40％～1.70％，P≤0.025％，S≤0.020％，Cr：3.40％～3.80％，Mo:1.50％～1.80％，V：0.50％-0.60％，Ca≤0.0010％，N≤0.0070％，O≤0.0070％，余量为Fe和不可避免的杂质。

上述各元素加入量(重量百分比)的选择及其作用说明如下：

C：是最重要的强化元素，同时也是致脆元素。C具有间隙固溶强化的作用，提高强度，但C含量过高会使材料的冲击韧度下降，设计C成分0.20％～0.25％；

Si：是强铁素体形成元素，在铁素体和奥氏体中提高固溶强化的作用，提高耐磨性，除此之外，还具有脱氧作用，降低焊缝中的氧含量，从而降低氧对焊缝金属的不利作用。设计Si成分0.45％～0.65％；

Mn：是稳定奥氏体元素，强化性元素，提高淬透性。Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂，Mn与Si联合作用有利于降低焊缝中的氧含量，且Mn和Fe能够形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的强度和硬度。但是过量的Mn含量将使钢的晶粒粗化，使钢的延展性降低，韧性下降。设计Mn成分1.50％～1.70％；

S：为有害元素，但过低的S含量会降低焊接流动性能，因此S设置了下限，设计成分0.005％-0.020％；

Cr：提高淬透性，促进盘条马氏体的形成，设计成分3.4％-3.8％；

Mo：提高淬透性，提高钢的强度，与Cr配合可提高材料耐磨耐蚀性能，设计成分1.50％-1.80％；

V：适量的V起晶粒细化作用，提高钢的强度和韧性，过量时，降低钢的韧性。设计成分0.50％-0.60％；

Ca：属于残余元素，但是过高的Ca含量，会加大焊接过程飞溅，因此设计成分0.0010％以下；

N、O：属于有害元素，会加大焊接过程飞溅，影响焊缝成形性，因此设计成分0.0070％以下。

一种轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条的制备方法，包括：

1)轧件出预精轧机的温度为990～1020℃，入精轧机的温度为960～980℃，入双模块轧机的温度为950～970℃；

2)吐丝温度：940～960℃；

3)吐丝后冷却速度为：0.65-0.85m/s。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用适当添加Cr、Mo、V合金，结合线材控轧控冷生产技术，生产出Φ3.2轧辊堆焊用实心埋弧焊丝钢盘条，焊接过程送丝稳定性好，飞溅小，焊缝成型美观，焊后堆焊层硬度均匀且耐磨性高，有效提高轧辊表面的高温磨损和抗开裂能力，提高了轧辊的使用寿命，降低轧辊消耗量，降低生产成本，提高轧机作业率和产品质量；焊丝钢盘条具体的优点是：

1、利用线材厂110米长控冷保温辊道，采用高温吐丝(940～960℃)、缓慢冷却工艺，得到盘条最优的组织性能。与常规吐丝(840-860℃)相比，盘条强度降低10％-15％，为后续预先热处理工艺节省热处理时间，降低后续生产成本。

2、避开轧辊堆焊焊条、药芯焊丝的工作效率低、制造过程复杂、价格昂贵、熔敷效率低、焊丝外表面易锈蚀、送丝稳定性相对较差等缺点，成品丝焊接过程送丝稳定性好，飞溅小，焊缝成型美观，焊后堆焊层硬度均匀且耐磨性高，有效提高轧辊表面的高温磨损和抗开裂能力，提高了轧辊的使用寿命。

3、应用后，轧辊寿命提高到原来的2倍。

具体实施方式

下面本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条，其化学成份按重量百分比计(％)，见表1：

表1

2、轧制工艺设计：根据化学成份以及盘条组织性能要求，轧件出预精轧机温度为990～1020℃，入精轧机温度为960～980℃，入双模块轧机温度为950～970℃；

3、控冷工艺设计：

3.1吐丝温度：940～960℃(常规工艺温度840-860，低温吐丝起到细晶强化目的)

3.2运输首段辊道速度：0.12-0.15m/s，保温罩关闭，风机关闭。

4、盘条性能，见表2：

表2

5、下游用户使用情况，见表3：

使用	原轧辊寿命，天	堆焊后轧辊寿命，天	寿命倍数
				实例1	140	291	2.08
实例2	140	290	2.07
				实例3	140	286	2.04
实例4	140	287	2.05
				实例5	140	277	1.98
实例6	140	280	2
				平均			2.04

本发明避开轧辊堆焊焊条、药芯焊丝的工作效率低、制造过程复杂、价格昂贵、熔敷效率低、焊丝外表面易锈蚀、送丝稳定性相对较差等缺点，成品丝焊接过程送丝稳定性好，飞溅小，焊缝成型美观，焊后堆焊层硬度均匀且耐磨性高，有效提高轧辊表面的高温磨损和抗开裂能力，提高了轧辊的使用寿命。

Claims (2)

1.一种轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条，其特征在于，该焊丝钢盘条的化学成分按重量百分比计：

C：0.20％～0.25％，Si：0.30％～0.60％，Mn：1.40％～1.70％，P≤0.025％，S≤0.020％，Cr：3.40％～3.80％，Mo:1.50％～1.80％，V：0.50％-0.60％，Ca≤0.0010％，N≤0.0070％，O≤0.0070％，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条的制备方法，其特征在于，包括：

1)轧件出预精轧机的温度为990～1020℃，入精轧机的温度为960～980℃，入双模块轧机的温度为950～970℃；

2)吐丝温度：940～960℃；

3)吐丝后冷却速度为：0.65-0.85m/s。