CN112192091A - 一种电炉电阻丝快速替换修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及焊接材料及工艺领域,尤其涉及一种电炉电阻丝快速替换修复方法。具体包括:1)采用与电阻丝成分相近焊材,焊丝由如下重量百分含量的化学成分组成:C:0.01%~0.04%、Mn:1.00%~5.00%、Si:0.10%~0.50%、Cr:5.00%~10.00%、Mo:3.00%~5.00%、Fe:4.10%~6.90%、Nb:1.50%~3.00%;其余为Ni和不可避免的杂质;2)连接处的焊丝为通直状态;3)采用特殊的氩弧焊接工艺。通过此方法修复后的热处理炉,不但能达到预期升温速度,可达5℃/S,且温度最高达1150℃~1200℃,温度波动≤±5℃,能实现特殊热处理工艺要求的升降温控制,基本实现该热处理炉功能。

Description

一种电炉电阻丝快速替换修复方法
技术领域
本发明涉及焊接材料及工艺领域,尤其涉及一种电炉电阻丝快速替换修复方法。
背景技术
热处理炉是指供炉料热处理加热用的电炉或燃料炉,常用的热处理炉有箱式电阻炉、井式电阻炉、气体渗碳炉、和盐浴炉。大型台车式电阻炉,由于其为高温电阻炉,最高加热温度达1200℃,并且炉膛尺寸大,长宽高分别为1200mm×800mm×1000mm,常用于大尺寸物料的热处理作业,所以该热处理炉长期处于高温承重状态,由于热处理工作繁重,该热处理炉出炉温度高,炉腔内高低温交替频繁,加之炉底板进出炉腔会发生冲击,导致某一区域电阻丝陶瓷支撑管发生断裂现象,从而导致电阻丝移位、脱落。经年累月,炉内的电阻丝局部会发生断裂,从支撑陶瓷管上脱落。导致炉腔内局部区域升温慢,控温、保温效果不佳,最终导致试件在炉时间过长,无法实现既定热处理工艺制度。如需修复,只能由专业厂家将所有电阻丝整体更换,不但维修工作量大,维修周期长,维修成本高。
发明内容
本发明是一种电炉电阻丝快速替换修复方法。通过此方法修复后的电阻丝,通过升温实验,表现为升温速度快,达到5℃/S,基本实现热处理升温速度需要。炉腔内温度最高达1150℃~1200℃,温度波动≤±5℃,基本实现台车式电阻炉最高温度需要。同时也能实现特殊热处理工艺要求的升降温控制要求,总之,基本实现该热处理炉基本功能。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案来实现:
一种电炉电阻丝快速替换修复方法,具体包括:
1)采用与电阻丝成分相近焊材,焊丝由如下重量百分含量的化学成分组成:
C:0.01%~0.04%、Mn:1.00%~5.00%、Si:0.10%~0.50%、Cr:5.00%~10.00%、Mo:3.00%~5.00%、Fe:4.10%~6.90%、Nb:1.50%~3.00%;其余为Ni和不可避免的杂质;
2)连接处的焊丝为通直状态;
3)采用特殊的氩弧焊接工艺。
焊接电流:50~100A,基值电流:5~50A,脉冲电流:50~100A。
脉冲模式,采用直流脉冲模式,脉冲频率在0.1~500Hz,脉冲宽度在5~95ms之间。
操作方法:断弧焊接操作法。其目的在于减少热输入。
焊接层数:连续点焊,电弧点焊频率在0.1~5s之间。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
通过本发明修复后的电阻丝,升温速度快,达到5℃/S,基本实现热处理升温速度需要。炉腔内温度最高达1150℃~1200℃,温度波动≤±5℃,基本实现台车式电阻炉最高温度需要。同时也能实现特殊热处理工艺要求的升降温控制要求,总之,基本实现该热处理炉基本功能。通过采用新的焊接材料、特殊的焊接接头外观形状及特殊焊接工艺,都能避免焊接接头异常发热,焊接接头质量可靠,修复后使用年限长约1年以上。
本发明可以应用到所有大型且工况恶劣的热处理电阻炉电阻丝断裂后的局部修复,大大提高工作效率和缩减了维修成本。本发明是一种有效且具有降本增效特点的修复方法,能有效改善国内钢铁企业普遍存在的热处理炉快速修复难问题。
具体实施方式
本发明公开了一种电炉电阻丝快速替换修复方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现相关工作。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明内。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
一种电炉电阻丝快速替换修复方法,具体包括:
1)采用与电阻丝成分相近焊材,其目的在于减少其他金属元素对焊缝的影响;焊丝由如下重量百分含量的化学成分组成:
C:0.01%~0.04%、Mn:1.00%~5.00%、Si:0.10%~0.50%、Cr:5.00%~10.00%、Mo:3.00%~5.00%、Fe:4.10%~6.90%、Nb:1.50%~3.00%;其余为Ni和不可避免的杂质。
C:随碳含量增加,合金中碳化物数量增加,所以本发明采取一种超低碳的设计,以避免在长时间高温工作环境下脆化物的大量产生,所以碳含量控制在0.01%~0.04%。
Mn:是焊缝强韧化的有效元素,在焊缝中有利于脱氧,防止引起热裂纹的铁硫化物的形成;增加钢的耐回火性,避免回火脆性,所以本发明的锰含量应控制在1.00%~5.00%。
Si:有脱氧及强化焊缝基体强度的作用,可以提高焊缝金属的淬透性,抑制先共析铁素体的产生,促进针状铁素体的形成;但Si含量过高会使塑性和韧性下降。因此本发明将硅含量控制在0.10%~0.50%
Cr:固溶强化作用、钝化作用、提高耐蚀性能和抗高温氧化性能,因此本发明将铬含量控制在5.00%~10.00%
Mo:其原子半径相对较大,固溶后使晶格发生大的畸变,显著强化合金基体高温强度、韧性和耐高温氧化的能力,因此本发明将钼含量控制在3.00%~5.00%
Fe提高对高温环境的抵抗性、降低合金成本、控制热膨胀、降低热应力,因此本发明将铬含量控制在4.10~6.90%
Nb:与碳结合,减少了电阻炉加热时发生炭化铬沉淀、提高焊丝的抗高温氧化性能,因此本发明将铌含量控制在1.50%~3.00%
Ni:耐高温,保证高温情况下有一定强度与抗腐蚀性,所以作为本发明的主体材料。
2)连接处的焊丝为通直状态;其目的在于要尽可能的减少焊接处的发热,以免过热熔断。
3)连接处采用对接接头;焊接接头截面积尺寸≤电阻丝截面积的1.2倍。其目的在于减少接头处截面积,防止焊接接头过热。
4)采用特殊的氩弧焊接工艺:
焊接电流:50~100A,基值电流:5~50A,脉冲电流:50~100A。
脉冲模式,采用直流脉冲模式,脉冲频率在0.1~500Hz,脉冲宽度在5~95ms之间。
操作方法:断弧焊接操作法。其目的在于减少热输入。
焊接层数:连续点焊,电弧点焊频率在0.1~5s之间。
实施例:
本发明实施例焊丝的化学成分见表1。
表1本发明实施例焊丝的成分Wt%
序号 C Mn Si Cr Mo Fe Nb Ni 使用时间
1 0.03 4 0.4 8 4 6 1.2 76.37 1年
2 0.01 3 0.3 9 4.5 6.5 1.5 75.19 1年
3 0.02 5 0.2 7 5 5 2.5 77.58 1年
通过本发明修复后的电阻丝,升温速度快,达到5℃/S,基本实现热处理升温速度需要。炉腔内温度最高达1150℃~1200℃,温度波动≤±5℃,基本实现台车式电阻炉最高温度需要。同时也能实现特殊热处理工艺要求的升降温控制要求,总之,基本实现该热处理炉基本功能。通过采用新的焊接材料、特殊的焊接接头外观形状及特殊焊接工艺,都能避免焊接接头异常发热,焊接接头质量可靠,修复后使用年限长约1年以上。
本发明可以应用到所有大型且工况恶劣的热处理电阻炉电阻丝断裂后的修复,大大提高工作效率,缩减了维修成本。本发明是一种有效且具有降本增效特点的修复方法,能有效改善国内钢铁企业普遍存在的热处理炉快速修复难的问题。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电炉电阻丝快速替换修复方法,其特征在于,具体包括:
1)采用与电阻丝成分相近焊材,焊丝由如下重量百分含量的化学成分组成:
C:0.01%~0.04%、Mn:1.00%~5.00%、Si:0.10%~0.50%、Cr:5.00%~10.00%、Mo:3.00%~5.00%、Fe:4.10%~6.90%、Nb:1.50%~3.00%;其余为Ni和不可避免的杂质;
2)连接处的焊丝为通直状态;
3)采用特殊的氩弧焊接工艺。
2.根据权利要求1所述的一种电炉电阻丝快速替换修复方法,其特征在于,步骤3)所述特殊的氩弧焊接工艺包括焊接电流:50~100A,基值电流:5~50A,脉冲电流:50~100A,采用直流脉冲模式,脉冲频率在0.1~500Hz之间,脉冲宽度在5~95ms之间。
3.根据权利要求1所述的一种电炉电阻丝快速替换修复方法,其特征在于,步骤3)所述特殊的氩弧焊接工艺包括操作方法:断弧焊接操作法。
4.根据权利要求1所述的一种电炉电阻丝快速替换修复方法,其特征在于,步骤3)所述特殊的氩弧焊接工艺包括焊接层数:连续点焊,电弧点焊频率在0.1~5s之间。
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