DE1120242B

DE1120242B - Process for applying wear-resistant layers to rollers u. like

Info

Publication number: DE1120242B
Application number: DEH36732A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinz Becker; Dr-Ing Hubert Hoff
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1959-06-24
Filing date: 1959-06-24
Publication date: 1961-12-21

Description

Verfahren zum Aufbringen verschleißfester Schichten auf Walzen u. dgl. Es ist ein Verfahren zum Auftragen verschleißfester Schichten für Warmwalzen bekannt, bei dem unter Verwendung von Schweißdraht aus einem ferritischen, hochchromhaltigen Stahl mit bis 0,5 01a C, über 6 01a Cr, und zusätzlichen Legierungselementen von Mo, Ti, V, W, Ta, Nb, Zr einzeln oder zu mehreren bis zu einem Gesamtbetrag von 6 01a, zunächst auf die Walzen eine Zwischenlage aus austenitischen Stahllegierungen, wie Cr - Ni-, Cr - Ni - Mn-, Cr - Ni - Mo-Stählen aufgetragen wird. Darauf wird dann erst die verschleißfeste Oberflächenschicht aufgeschweißt. Dieses Verfahren erfordert austenitische Zwischenlagen mit höchsten Gehalten an Legierungselementen, z. B. 25 01a Cr und 20 °/a Ni, oder besondere Schweißverfahren, z. B. das Unterpulver-Series-Arc-Schweißverfahren, um martensitische Übergangsschichten .wischen der hochgekohlten Walze und der austesitischen Zwischenschicht ,zu vermeiden, da sonst '.nfolge der hohen Aufhärtung Abplatzungen der Schweißauflage auftreten würden.Process for applying wear-resistant layers to rollers and the like The like. It is a method of applying wear-resistant layers for hot rolling known in which using welding wire made of a ferritic, high-chromium content Steel with up to 0.5 01a C, over 6 01a Cr, and additional alloy elements of Mo, Ti, V, W, Ta, Nb, Zr individually or in groups up to a total of 6 01a, first of all an intermediate layer of austenitic steel alloys on the rollers, such as Cr - Ni, Cr - Ni - Mn, Cr - Ni - Mo steels is applied. On it will only then is the wear-resistant surface layer welded on. This method requires austenitic intermediate layers with the highest content of alloy elements, z. B. 25 01a Cr and 20 ° / a Ni, or special welding processes, e.g. B. the submerged-arc series arc welding process, around martensitic transition layers between the high-carbon roll and the austesitic one Intermediate layer, to be avoided, as otherwise flaking as a result of the high degree of hardening the welding pad would occur.

Es ist des weiteren auch schon bekannt, bei der Auftragsschweißung von austenitischem Schweißgut -ine martensitische Übergangsschicht und die damit verbundenen Härtesteigerungen dadurch zu vermeiden, daß zunächst eine ferritische Zwischenlage iner Analyse von z. B. 0,120/0 C, 0,20/, Si und 3 01a Mn mit und ohne Molybdän aufgebracht wird.It is also already known for build-up welding of austenitic weld metal - a martensitic transition layer and the resulting to avoid associated increases in hardness by initially using a ferritic Intermediate layer in the analysis of z. B. 0.120 / 0 C, 0.20 /, Si and 3 01a Mn with and without Molybdenum is applied.

Die Erfindung hat nun die Kombination dieser beiden an sich bekannten Verfahren zum Gegenstand Lind bezieht sich erfindungsgemäß auf ein Verfahren cum Auftragen verschleißfester Schichten bei Walzen, bei welchen zunächst auf die Walzen eine niedrig-;ekohlte ferritische Zwischenlage aufgetragen- wird, ffobei der C-Gehalt der Elektrode für diese Zwischenage derartig gewählt wird, daß sich unter Berückichtigung der auftretenden Diffusion Übergangschichten ohne Härtesteigerung gegenüber dem Walzenmaterial, aber auch gegenüber der auf diese erritische Zwischenlage aufzutragenden austenitischen ichicht ergeben. Schließlich wird dann auf die ausenitische Schicht die hochverschleißfeste Schicht auf-;eschweißt.The invention now has the combination of these two known per se Method relating to the subject matter According to the invention, Lind relates to a method cum Applying wear-resistant layers to rollers, which initially apply to the rollers a low-carbon ferritic intermediate layer is applied, with the C content the electrode for this intermediate layer is chosen in such a way that taking into account the occurring diffusion transition layers without an increase in hardness compared to the Roll material, but also in relation to that to be applied to this erritic intermediate layer austenitic I do not result. Finally, the ausenitic layer is then applied the highly wear-resistant layer is welded on.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei noch an einem 3eispiel näher erläutert.The method according to the invention will be explained in more detail using an example.

Eine Walze von 1000 mm Durchmesser, die durch lerschleiß und Nachdrehen auf ihren Schrottlurchmesser von 900 mm heruntergearbeitet worden st, wird zunächst noch weiter auf 820 mm Durchmesser abgedreht. Hierdurch werden auch praktisch ille Brandrisse entfernt. Die Walze möge z. B. folgende Analyse aufweisen: C .:... 0,65 Si ..... 0,37 Mn ... 0,50 Cr..... 1,0 Mo ... 0,30 Ni..... 0,06 Cu .... 0,13 Als erster Auftrag erfolgt eine ferritische Zwischenlage mit einem Schweißdraht z. B. folgender Analyse: 0,1011/o C, 0,20/a Si, 2,011/a Mn, 0,51110 Mo.A roller with a diameter of 1000 mm, which has been machined down to its scrap diameter of 900 mm through wear and re-turning, is first turned down even further to a diameter of 820 mm. This also removes practically illegal fire cracks. The roller may z. B. have the following analysis: C.: ... 0.65 Si ..... 0.37 Mn ... 0.50 Cr ..... 1.0 Mon ... 0.30 Ni ..... 0.06 Cu .... 0.13 The first order is a ferritic intermediate layer with a welding wire z. B. the following analysis: 0.1011 / o C, 0.20 / a Si, 2.011 / a Mn, 0.51110 Mo.

Die Stärke dieser Schweißlage beträgt etwa 20 mm, wodurch sich der Walzendurchmesser auf 860 mm erhöht. Nunmehr folgt der Auftrag einer austenitischen Schicht mit z. B. folgender normaler Analyse: 1911/o Cr, 9 01a Mn, 611/o Ni. Diese Schicht erreicht ebenfalls eine Stärke von 20 mm, so daß der Walzendurchmesser nunmehr das Schrottmaß von 900 mm erreicht hat. Auf diese austenitische Schicht wird eine 50 mm hochverschleißfeste Schicht aufgetragen von z. B. folgender Analyse: 0,3 01o C, 0,3 01o Si, 0,511/o Mn, 17,011/o Cr, 1,0 01o Mo, 0,5% Ni.The thickness of this welding layer is about 20 mm, which means that the Roll diameter increased to 860 mm. The order now follows an austenitic one Layer with z. B. the following normal analysis: 1911 / o Cr, 9 01a Mn, 611 / o Ni. These Layer also reaches a thickness of 20 mm, so that the roller diameter is now has reached the scrap size of 900 mm. On this austenitic layer is a 50 mm highly wear-resistant layer applied by z. B. the following analysis: 0.3 01o C, 0.3 01o Si, 0.511 / o Mn, 17.011 / o Cr, 1.0 01o Mo, 0.5% Ni.

Damit ist der Ausgangsdurchmesser der Walze von 1000 mm wieder erreicht. Als Schweißverfahren kommen alle bekannten automatischen Schweißverfahren in Frage.This means that the original roller diameter of 1000 mm has been reached again. All known automatic welding processes can be used as welding processes.

Aus diesem Beispiel sind auch die Vorteile zu erkennen, die sich gegenüber dem eingangs erwähnten Schweißverfahren ergeben. Bei den bekannten Schweißverfahren wird man allein aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten, nämlich durch den Verbrauch der sehr kostspieligen höchstlegierten austenitischen Schweißelektroden mit z. B. 25% Cr und 2E?°/o Ni im vorliegenden Fall die Walze nur auf 860 nun Durchmesser abdrehen, so daß zwangläufig Brandrisse in der Walze verbleiben müssen. Selbst wenn man solche tiefergehenden Brandrisse auch örtlich noch ausarbeiten würde; um sie auszuschweißen, so ergibt sich auch hierdurch eine Inhomogenität des Walzenquerschnittes. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hat man aber eine gleichmäßige erste Auftragsschicht aus einem ferritischen Material.From this example one can also see the advantages over one another result from the welding process mentioned at the beginning. With the known welding processes one becomes purely from an economic point of view, namely through consumption the very expensive, highly alloyed austenitic welding electrodes with z. B. 25% Cr and 2E?% Ni in the present case, the roller is now only 860 in diameter Turn off so that fire cracks inevitably have to remain in the roller. Even if one would also work out such deeper fire cracks locally; around them welded out, this also results in an inhomogeneity of the roll cross-section. In the method according to the invention, however, one has a uniform first application layer made of a ferritic material.

Außerdem braucht man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich keine höchstlegierten austenitischen Elektroden. Es ist also ein Schichtaufbau möglich, der eine gleichmäßige Steigerung an Legierungselementen hat und damit nicht sprungartig verläuft.In addition, one basically needs in the method according to the invention no highly alloyed austenitic electrodes. So a layer structure is possible, which has an even increase in alloying elements and therefore not abruptly runs.

Zu der ferritischen Zwischenlage in der angegebenen Zusammensetzung können auch Stabilisierungszusätze von Nb, Ti, Zr, W, B, Ta und V hinzukommen, einzeln oder in Kombination.To the ferritic intermediate layer in the specified composition Stabilizing additives of Nb, Ti, Zr, W, B, Ta and V can also be added individually or in combination.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for applying wear-resistant layers on rollers and the like by build-up welding with an intermediate layer, characterized in that a low-carbon silicon-manganese-molybdenum alloy is initially applied to the rollers ferritic and then an austenitic layer is applied, the carbon content the electrode for the first intermediate layer is chosen such that transition layers without any increase in hardness compared to the roll material and also compared to the austenitic material Layer result, and on the austenitic layer a highly wear-resistant layer is welded on.

2. The method according to claim 1, characterized in that a ferritic layer is used, which is made with additions of Nb, Ti, Zr, W, Ta, B, V, individually or in groups, is stabilized.