CN1739907A - 一种高硬度埋弧焊丝 - Google Patents
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Abstract
一种高强度埋弧焊丝，其焊丝外皮由钢带制成管状，焊丝管内填装合金粉，其合金成分配比为：C：0.5～0.7wt％，Cr：5～7wt％，Mn：0.5～2wt％，Si：0.5～0.8wt％，Ni：0～1.5wt％，Mo：0.5～2wt％，V：0.5～1.0wt％，Nb：0.1～0.3wt％，Ti：0.1～0.3wt％，Re：0.5～1.5wt％，余量为Fe，粉芯占焊丝的重量百分比为15－50wt％。Re为稀土是Y。其特点在于药芯焊丝具有较高的碳含量和多种类合金元素的低含量，在配合微量稀土元素的共同作用下，使堆焊金属具有高硬度和高的抗拉强度。采用上述焊丝修复冷轧支承辊，其硬度可达HS70－75，抗拉强度可达1200－1400Mpa。修复价格仅为新品的1/3－1/2；修复周期短，通常只有1个月左右，且使用性能优于新品，因此可在很大程度上降低备件采购量和费用。
Description
技术领域
本发明涉及焊接合金材料技术领域，特别是一种高硬度埋弧焊丝。用于冶金、机械、电力、化工领域中一些需要高硬度零件的修复，特别是用于堆焊和修复冷轧支承辊及需要该硬度的衬板和轧辊的修复。
背景技术
目前，国内许多钢厂直接将磨损或局部掉块而失效的冷轧支承辊报废。在备件采购周期长、采购价格越来越高的环境下，这种行为为备件管理造成困难。另外，在零件表面修复方面，目前比较多的是采用埋弧堆焊的方式进行修复。而采用埋弧堆焊的方式进行修复，其关键是对于埋弧焊丝的选择。而现有市场上销售的埋弧焊丝普遍存在着焊接后强度不高的问题，不适合冷轧支承辊的修复。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度、抗冲击，适合用于修复冷轧支承辊的埋弧焊丝，以解决现有埋弧焊丝不适合修复冷轧支承辊的问题。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现。
一种高强度埋弧焊丝，其焊丝外皮由钢带制成管状，焊丝管内填装合金粉，其特征在于：其合金成分配比为：C：0.5～0.7wt％，Cr：5～7wt％，Mn：0.5～2wt％，Si：0.5～1.5wt％，Ni：0～1.5wt％，Mo：0.5～2wt％，V：0.5～1.0wt％，Nb：0.1～1.0wt％，Ti：0.1～0.3wt％，Re：0.5～1.5wt％，余量为Fe，粉芯占焊丝的重量百分比为15-50wt％。
Re为稀土，可以是Y：0.5～1.5wt％。
本发明的主要技术特点在于药芯焊丝具有较高的碳含量和多种类合金元素的低含量，在配合微量稀土元素的共同作用下，使堆焊金属具有高硬度和高抗拉强度。采用本发明的焊丝修复的冷轧支承辊，其硬度可达HS70-75，抗拉强度可达1300-1500Mpa。修复价格仅为新品的1/3-1/2；修复周期短，通常只有1个月左右，且使用性能优于新品，因此可在很大程度上降低备件采购量和费用。
附图说明
图1为本发明焊丝堆焊后200倍的金相图；
图2为本发明焊丝堆焊后500倍的金相图。
具体实施方式
C是马氏体形成元素，是提高堆焊金属硬度的主要元素，通常情况下，过高的C含量会造成C的偏析，使堆焊金属脆化，在焊接应力的作用下易产生裂纹。但当加入少量多种类强碳化物形成元素Mo，V，Nb，Cr，Ti时，这些元素会在堆焊金属中首先与C作用，形成不溶于奥氏体的碳化物，吸收奥氏体中的C含量，使奥氏体中的C含量降低，在堆焊金属冷却后，可获得硬度高、综合性能好、含C量相对较低的马氏体组织。当强碳化物Mo，V，Nb，Cr，Ti配比合适并有稀土元素作用时，还会形成弥漫分布的碳化物，在增加液态金属的形核质点，细化晶粒，提高堆焊金属的韧性方面具有积极作用，达到抗裂性高的效果，同时还会提高堆焊金属的耐磨性。上述通过大量试验获得的药芯焊丝，以上各元素的重量比含量分别为C：0.5～0.6wt％，Mo：0.5～1.0wt％，V：0.5～1.0wt％，Nb：0.1～1.0wt％，Cr：5.5～6.5wt％，Ti：0.1～0.3wt％。以上加入的各元素，可以是单质，也可以是化合物。
Ni，Mn，Si为非碳化物形成元素，主要与Fe形成固熔体，对堆焊金属性能的影响主要在于固熔强化，增加堆焊堆焊金属的淬透性，此外，药芯焊丝中加入适量的Mn，Si还具有脱氧作用，Mn在堆焊金属中还具有脱硫的作用。
上述提供的药芯焊丝的Ni，Mn，Si按重量百分比分含量分别为：Ni：1.0～1.5wt％，Mn：0.8～1.2wt％，Si：1.2～1.5wt％，加入的Ni，Mn，Si可以是单质，也可以是化合物。稀土是强还原性元素，在电弧过渡过程中具有保护和净化熔滴作用，另外，稀土在熔池中还具有脱O、脱S和变质作用，减少堆焊金属中的夹杂的含量，稀土在焊接过程中还具有去H的作用。上述药芯焊丝中含有适量的稀土元素，稀土含量为Re：0.5～1.5wt％，Re为Y。
上述药芯焊丝生产采用外包普通碳钢钢带，厚度0.2-0.25mm，焊丝直径Φ3.2-Φ4.0。
上述药芯焊丝的焊接工艺如下：
工件预热温度为400℃左右，Φ4.0焊丝电流450-550A，电压30±2V，线速度500-600mm/分，层间温度300℃-450℃，焊后回火热处理调整硬度。
Claims (2)
1、一种高强度埋弧焊丝，其焊丝外皮由钢带制成管状，焊丝管内填装合金粉，其特征在于：其合金成分配比为：C：0.5～0.7wt％，Cr：5～7wt％，Mn：0.5～2wt％，Si：0.5～1.5wt％，Ni：0～1.5wt％，Mo：0.5～2wt％，V：0.5～1.0wt％，Nb：0.1～1.0wt％，Ti：0.1～0.3wt％，Re：0.5～1.5wt％，余量为Fe，粉芯占焊丝的重量百分比为15-50wt％。
2、根据权利要求1所述的一种高强度埋弧焊丝，其特征在于：所述的Re为稀土Y。
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