CN101434017B

CN101434017B - 一种用于冷轧带钢张力辊焊接的焊丝

Info

Publication number: CN101434017B
Application number: CN2007101773149A
Authority: CN
Inventors: 王清宝; 刘景凤; 白波; 康凯
Original assignee: Tongle Metallurgical Appts Engineering Co Ltd Shanghai; Central Research Institute of Building and Construction Co Ltd MCC Group
Current assignee: Tongle Metallurgical Appts Engineering Co Ltd Shanghai; Central Research Institute of Building and Construction Co Ltd MCC Group
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2007-11-14
Publication date: 2010-11-03
Anticipated expiration: 2027-11-14
Also published as: CN101434017A

Abstract

一种用于冷轧带钢张力辊焊接的焊丝，以普通碳钢带为外皮，配重比为30％；药芯组分按质量百分比为：75硅铁：2～8％；锰：4～10％；高碳铬铁：1～2％；钛铁：1～5％；石墨：1～5％；铬粉：0～5％；镍：0～10％；钼：0～3％；铌铁：0～4％；其余为铁粉。利用上述焊丝焊接冷轧带钢张力辊的方法，其主要步骤为：将卷曲钢板预热到180-200℃，对卷曲钢板的外层进行堆焊，堆焊条件为：层温150～250℃，焊接电流200-240A，焊接电压22-25V，焊接速度280-300mm/min。

Description

一种用于冷轧带钢张力辊焊接的焊丝

技术领域

本发明涉及一种焊丝，具体地说涉及一种用于冷轧带钢张力辊焊接的焊丝。

背景技术

冷轧带钢张力辊是冷连轧生产线上的重要备品备件之一，一般张力辊主要起两个作用：一是调节带钢在卷取过程中的张力，使成品带钢卷得紧，不跑偏(即不出现塔形)；二是起矫正作用。张力辊质量的优劣，不仅直接影响其使用寿命，而且对成品钢材的表面质量、生产率和生产成本都有很大的影响。国内外制造新辊主要采取45#锻造的空心毛坯(壁后约150mm)或实心毛坯内外车销，车到成形尺寸壁厚约30mm，新辊成本昂贵，浪费比较严重。再加上该类辊(尤其是辊面)技术要求较高，车削过程中经常发现毛坯内部有夹渣，气孔等锻造缺陷，整个锻件报废，造成巨大的人力、财力浪费，并延缓了生产周期。

采用45#钢卷板焊接方法制造该辊，可以大幅降低制造成本，在满足该辊技术要求的前提下，来替代传统整体锻造制造方法，是一种有效的技术经济措施。

由于张力辊采用45钢卷板焊接方法制造套筒，对辊面焊缝区、熔合区、热影响区以及母材的硬度均匀性要求较高，对张力辊采用45钢卷板进行焊接制造，应达到的技术要求和指标有：

·45#钢卷板焊接张力辊套筒，其接头力学性能至少应满足等强技术要求。

·张力辊焊接制造后，焊缝和辊面(含焊接接头区域)进行按张力辊硬度和技术要求进行一系列的热处理，热处理后，焊缝硬度与45#套筒的硬度差不超过Hs5。最后镀铬，焊道表面有任何缺陷及硬度不均，镀铬会出现明显的气孔和暗线(焊缝与母材镀铬层颜色不一致)。这是焊接的难点与重点。

·焊接接头焊缝及熔合区不得有裂纹、气孔、夹渣、未熔合等焊接缺陷。

·45#钢卷板焊接制造工艺不影响张力辊的其它性能及技术要求。

依据张力辊的综合性能要求，尤其是辊面的特殊均匀性技术要求，国内外未见任何此类焊接焊丝及相关的专利和文献报道，也未见相关的采用45#钢卷板焊接方法制造套筒的实际应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于冷轧带钢张力辊焊接的焊丝。

为实现上述目的，本发明提供的用于冷轧带钢张力辊焊接的焊丝，以普通碳钢带为外皮，配重比为30％；药芯组分按质量百分比为：

75硅铁：2～8％；

锰：4～10％；

高碳铬铁：1～2％；

钛铁：1～5％；

石墨：1～5％；

其余为铁粉。

除上述成份外，本发明的焊丝药芯组分中还可以加入：

铬粉：0～5％；

镍：0～10％；

钼：0～3％；

铌铁：0～4％。

所述的焊丝，其中，外皮的厚度×宽度mm为：0.6mm×14mm。

所述的焊丝，其中，焊丝直径为Φ2.0mm～Φ3.2mm。

具体实施方式

本发明主要是提供一种用于焊接45#钢板的焊丝。因此，首先根据45#钢板的化学成分，找出与45#相似化学成分的合金体系，同时，为了提高淬透性加入多量的C、Mn、Si、Ni等提高淬透性强的元素。然后再根据45#钢板的化学成分，找出与45#钢板相似力学性能的合金体系。

实施例1

外皮采用普通碳钢带，其厚度(mm)×宽度(mm)为：0.6mm×14mm，配重比为30％；焊丝直径为Φ2.0mm～Φ3.2mm。

焊丝的药芯成份按质量百分比为：

75硅铁：2％；锰：10％；高碳铬铁：1％；钛铁：1％；石墨：5％；其余为铁粉

药芯中主要成份的作用简介如下：

锰：提高强度和硬度，提高焊缝金属的淬透性，同时脱氧脱硫，净化焊缝的纯度。

75硅铁：适量的硅可排除焊缝中的氧，增加钢的硬度和强度，小于1％的硅不会降低钢的韧性，同时可提高熔敷金属的流动性。

钛铁：可细化晶粒，提高韧性，提高焊缝金属的淬透性。

石墨：与合金元素作用可产生碳化物，这是提高焊缝金属硬度和耐磨性所需要的；可提高材料的淬透性。

高碳铬铁：引入碳和铬，提高材料的硬度和耐磨性。

铁粉：加速焊丝熔化速度，使焊缝金属增加，提高熔敷效率。

铬：提高、硬度，含量小于1％有利于提高材料的韧性与延展性，提高材料的淬透性。

镍：保证延展性和淬透性及韧性。

钼：细化晶粒，提高材料的韧性，淬透性，提高材料的强度和硬度。

铌铁：作用与钛相似，可细化晶粒，提高材料的淬透性。

实施例2

焊丝的药芯成份按质量百分比为：

75硅铁：8％；锰：4％；高碳铬铁：2％；钛铁：5％；石墨：1％；铬粉：5％；镍：10％；钼：3％；铌铁：4％；其余为铁粉。其余同实施例1。

实施例3

焊丝的药芯成份按质量百分比为：

75硅铁：5％；锰：7％；高碳铬铁：1％；钛铁：3％；石墨：3％；铬粉：2％；镍：5％；钼：1％；铌铁：2％；其余为铁粉。其余同实施例1。

用上述3个实施例用按张力辊要求制成的45#卷板对缝开口处堆焊。堆焊条件为：层温150～250℃，焊接电流200-240A，焊接电压22-25V，焊接速度280-300mm/min。堆焊完后进行一系列热处理，最终检测其硬度值见表1。

表1：热处理后最终硬度值

实施例	1	2	3	45#钢
实施例	1	2	3	45#钢	硬度值(HRC)	54.8	54.3	54.6	54.5

实施例3的焊丝堆焊后熔敷金属的常温力学性能见表2

表2：熔敷金属的力学性能值

力学	σbMP	σ0.2MP	δs％	AKVJ
力学	σbMP	σ0.2MP	δs％	AKVJ	数值	582	467	24	67

实施例1、2、3的焊丝堆焊后镀铬，焊道表面有任何缺陷，满足张力辊所需的技术要求。

Claims

1.一种用于冷轧带钢张力辊焊接的焊丝，以普通碳钢带为外皮，配重比为30％；其特征是，药芯组分按质量百分比为：75硅铁：2～8％；锰：4～10％；高碳铬铁：1～2％；钛铁：1～5％；石墨：1～5％；铬粉：0～5％；镍：0～10％；钼：0～3％；铌铁：0～4％；其余为铁粉。

2.如权利要求1所述的焊丝，其特征是，外皮的厚度mm×宽度mm为：0.6mm×14mm。

3.如权利要求1所述的焊丝，其特征是，焊丝直径为Φ2.0mm～Φ3.2mm。