CN1454742A - 消除应力硬化药芯焊丝 - Google Patents
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Abstract
消除应力硬化药芯焊丝。属金属焊接材料。涉及一种金属粉芯药芯焊丝。堆焊后熔敷金属硬度为HRC40-45。可顺利进行机械加工,经消除应力处理后,熔敷金属硬度提高到HRC55-60且堆焊层硬度较为均匀,从而提高了堆焊金属的耐磨性,并可用于硬度要求均匀的精密件,如精轧辊的堆焊。本发明药芯焊丝钢带为H08A低碳钢,焊丝填充量为0.50-0.56。粉芯配方重量比为:银片石墨0.5-3,硼铁5-10,中碳锰铁6-10,镍粉3-8,铝粉1-3,钼铁8-14,钒铁10-15,钛铁5-10,高碳铬铁10-15,其余为还原铁粉。
Description
技术领域:本发明属金属焊接材料。
背景技术:在焊接作业中,对于一些精密件、大型铸件,例如精轧辊的耐磨堆焊,堆焊后必要工序之一是消除应力,以稳定尺寸和防止残余应力与工作应力叠加产生断辊现象,堆焊后必要工序之二是要进行粗加工和精加工再投入使用。但是,一般的耐磨堆焊材料,要么硬度较低可以满足机加工性能,但工作时耐磨性不好,要么硬度较高耐磨性较好但不能机械加工。况且一般的耐磨堆焊,后一层对前一层,后一道对前一道有硬度降低的影响,且堆焊金属硬度很不均匀,平均硬度低于标称硬度可达HRC5,这对硬度要求均匀的精密件的堆焊是不适用的。此外一般的耐磨堆焊材料在高达600℃以上消除应力处理过程中,硬度会较快下降。因此,在焊接作业中亟需一种消除应力硬化药芯焊丝。
发明内容:本发明的目的在于提供一种消除应力硬化药芯焊丝。本发明是通过如下途径实现的:特征是外层包皮是H08A低碳钢带,其内部金属粉芯由银片石墨、硼铁、中碳锰铁、镍粉、铝粉、钼铁、钒铁、钛铁、高碳铬铁和还原铁粉配成;该配方的重量比为:银片石墨0.5~3,硼铁5~10,中碳锰铁6~10,镍粉3~8,铝粉1~3,钼铁8~14,钒铁1~15,钛铁5~10,高碳铬铁10~15,其余为还原铁粉。本发明的优点在于解决了高硬度和高耐磨性与机械加工的矛盾。即焊丝堆焊后硬度较低,便于粗加工,然后消除应力处理后硬度增加,经磨削精加工后使用,耐磨性较好,且最终堆焊层硬度较均匀,可用于要求较高的耐磨件如精轧辊的堆焊。本发明用于堆焊后硬度较低,一般在HRC45以下HRC(40~50)能顺利进行粗加工,然后进行消除应力处理,我们利用消除应力处理这道必须工序使堆焊金属硬度提高到HRC55以上(HRC55~60),对最后工序磨削精加工影响不大,然而硬度的提高增加了轧辊等工件的耐磨性。本发明与一般的耐磨堆焊材料相反,后一层后一道对前一层前一道硬度的影响不是降低,而是略有提高,在消除应力处理过程中,低硬度部分会较快升高硬度,最终使堆焊金属硬度基本均匀,打破了堆焊硬度不均匀,堆焊不能用于精轧辊的说法,本发明在消除应力处理过程中有长达10个小时以上硬度上升过程,当然温度过高,时间过长,硬度也会下降,为过时效。
具体实施方式:本发明制作时按配比要求称粉,均匀混合后装入药芯焊丝成型机的布料器中,对逐步轧制成型的药芯焊丝均匀上粉,再经过拉丝机进行拉拔成外径为Φ3.2-Φ4mm药芯焊丝。实施例:焊丝外层包皮为H08A钢带,焊丝粉芯配方重量比为:银片石墨1,硼铁8,中碳锰铁6,镍粉5,铝粉1,钼铁10,钒铁12,钛铁8,高碳铬铁12,还原铁粉67。配粉后均匀搅拌,上粉,成型焊丝,外径为Φ3.8mm,填充量为0.54,采用埋弧焊机堆焊,堆焊电流为400A,焊剂为260,堆焊单道三层焊道,熔敷金属硬度平均值为HRC44,经620℃、8小时消除应力处理后,硬度平均为HRC57且硬度较为均匀。本发明是金属粉芯药芯焊丝,其设计原理是在粉芯配方中加入多种多量合金元素,如B、V、Mo、Si、Al、Ni、Ti、Cr、C、Mn等。堆焊后,熔敷金属马氏体相变Ms点相当低,大量奥氏体保持到室温,合金元素大部分固溶于奥氏体中,在高温消除应力处理过程中,折出较多的碳化物、硼化物和金属间化合物,这可理解为二次硬化现象,且因奥氏体中的碳、镍等合金元素降低,奥氏体的稳定性下降而转变成马氏体,这样消除应力处理后,硬度有较大幅度提高,从而提高了堆焊金属的耐磨性。本发明对配比中各原材料的要求是:银片石墨含碳量在98%以上,硼铁的含硼量为19-20%,中碳锰铁含锰量为75-80%,镍粉含镍量为99%以上,铝粉的含铝量为99%以上,钼铁含钼量为60-62%,钒铁含钒50-52%,钛铁含钛18-20%,高碳铬铁含铬量为65-70%,含碳量为6-8%,还原铁粉含铁98%以上。上述配比中各原材料粉末全部过60目筛。本发明堆焊金属消除应力处理规范为(600-640℃)(8-10h)。
Claims (1)
1、一种消除应力硬化药芯焊丝,其特征在于:外层包皮是H08A低碳钢带,其内部金属粉芯由银片石墨、硼铁、中碳锰铁、镍粉、铝粉、钼铁、钒铁、钛铁、高碳铬铁和还原铁粉配成;该配方的重量比为:银片石墨0.5~3,硼铁5~10,中碳锰铁6~10,镍粉3~8,铝粉1~3,钼铁8~14,钒铁10~15,钛铁5~10,高碳铬铁10~15,其余为还原铁粉。
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