CN101722384A

CN101722384A - 一种药芯焊丝及其焊接冷轧支撑辊的方法

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Publication number: CN101722384A
Application number: CN200810225403A
Authority: CN
Inventors: 眭向荣; 段斌; 白波; 刘景凤; 王清宝; 张迪; 宋世旭; 符定梅; 沈亚威; 张海波; 马计平
Original assignee: MCC WELDING TECHNOLOGY Co Ltd; Central Research Institute of Building and Construction Co Ltd MCC Group
Current assignee: MCC WELDING TECHNOLOGY Co Ltd; Central Research Institute of Building and Construction Co Ltd MCC Group
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2010-06-09

Abstract

本发明一种药芯焊丝及其焊接冷轧支撑辊的方法，涉及焊接技术，以钢带为外皮，该药芯组份按质量百分比为：碳C：0.15～0.50％、硅Si：0.10～1.00％、锰Mn：0.30～2.00％、铬Cr：3.50～7.00、钼Mo：0.50～2.50％、钨W：1.00～3.50％、钒V：0.20～1.00％、镍Ni：0.20～3.00％、硫S：0～0.03％、磷P：0～0.03％、余量为铁。使用本发明药芯焊丝进行恒温堆焊作业时，需保持冷轧支撑辊堆焊层间温度在300～350℃之间。本发明的堆焊药芯焊丝很好地解决了冷轧支撑辊堆焊后堆焊材料强度与韧性不匹配的问题，使热轧支撑辊的强度高和韧性好，从而提高了冷轧支撑辊的使用寿命。

Description

一种药芯焊丝及其焊接冷轧支撑辊的方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体地说，是一种药芯焊丝及其焊接冷轧支撑辊的方法。

背景技术

冷轧支撑辊是冷轧薄板生产中一项重要的大宗消耗部件，其质量精度直接影响到所轧出的板卷的质量，同时冷轧辊的辊耗又是一项重要的技术经济指标。由于其工作条件恶劣，工作应力极大，在工作过程中表面常产生剥离、掉块、磨损等形式的失效，因此要求其表面具备相当高的硬度、耐磨性和抗裂性。目前，国内外的冷轧支撑辊大多采用碳和合金元素含量较高的诸如：9Cr2、9Cr2Mo、9CrV、75CrMoV、86CrMoV₇、85CrMoV7等材料整体制造，然后通过表面淬火等热处理手段来提高硬度和耐磨性，而采用堆焊复合制造的冷轧支撑辊能很好地满足生产的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种药芯焊丝及其焊接冷轧支撑辊的方法，以解决冷轧支撑辊在工作过程中，存在的局部脱落、耐磨性不足和裂纹等问题。本发明的药芯焊丝采用多元合金强化，提高了堆焊金属的强度、韧性和耐磨性能。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种药芯焊丝，以钢带为外皮，用于焊接冷轧支撑辊；其药芯组份按质量百分比计算为：碳：0.15～0.50％、硅：0.10～1.00％、锰：0.30～2.00％、铬：3.50～7.00、钼：0.50～2.50％、钨：1.00～3.50％、钒：0.20～1.00％、镍：0.20～3.00％、硫：0～0.03％、磷：0～0.03％、余量为铁。

所述的药芯焊丝，其所述药芯组份的粒度为60～120目。

所述的药芯焊丝，其所述药芯焊丝为管状焊丝，外径为2.4～4.0mm。

一种利用所述的药芯焊丝焊接冷轧支撑辊的方法，其步骤为：

A)将待堆焊的冷轧支撑辊预热到350～450℃，并在此温度下保温若干小时；

B)用药芯焊丝进行恒温堆焊作业时，保持冷轧支撑辊堆焊层间温度在300～350℃之间；

C)将恒温堆焊后的冷轧支撑辊，按每小时不超过50℃的加热速度加热到500℃后进行若干小时的回火热处理，回火温度450℃；

D)随炉冷却至50℃以下取出，冷却速度每小时不超过30℃；

E)将堆焊好的冷轧支撑辊进行加工至要求尺寸；

F)对冷轧支撑辊的堆焊表面进行无损探伤和硬度测试。

所述的方法，其所述A)步骤中待堆焊的冷轧支撑辊，是指用到极限尺寸的冷轧支撑辊或者新制作的冷轧支撑辊。

所述的方法，其所述A)步骤之前还有一步骤：对待堆焊的冷轧支撑辊进行探伤。

所述的方法，其所述探伤是采用磁粉和超声进行。

所述的方法，其所述B)步骤中的恒温堆焊作业，是堆焊至直径大于所需成品直径尺寸4～8mm。

所述的方法，其所述E)步骤中的加工是采用车床粗车、精车及磨床精磨。

所述的方法，其所述A)步骤中的保温小时数、C)步骤中的回火小时数，以下式计算：时间数

小时，其中：

代表轧辊的直径，单位：mm；K为系数：50.4，单位：mm/小时。

用本发明提供的药芯焊丝焊接冷轧支撑辊的方法，操作工艺简单，无焊接缺陷。修复后的冷轧支撑辊比原冷轧支撑辊可降低成本50％左右。经修复的冷轧支撑辊其耐磨性能和强韧性提高了1.0～1.2倍，大大提高了冷轧支撑辊的使用寿命。

具体实施方式

实施例1：用于修复抗拉强度≥1500N/m²的9Cr2Mo系列的冷轧支撑辊。

本发明的药芯焊丝，根据冷轧工作辊使用性能要求，选择下列合金粉末：铬铁、碳化钨、钼铁、硅铁、钒铁、镍铁、铁粉、钨铁，其粒度为60～120目，按比例均匀混合后装入药芯焊丝轧丝机的布料器中，在轧丝机工作时将均匀混合的粉末稳定而均匀地撒在药芯焊丝***钢带上包扎成管状，再经过拉丝机进行拉拔，制成外径为

的管状药芯焊丝；药芯焊丝的化学成分按质量百分比应控制在：

碳C：0.25％、硅Si：0.30％、锰Mn：1.50％、铬Cr：5.50、钼M0：1.50％、钨W：1.30％、钒V：0.30％、镍Ni：1.80％，硫(S)：0.020、磷(P)：0.010、余量为铁。

实施例2：用于修复抗拉强度≥1600N/mm²的9Cr2Mo系列的冷轧支撑辊。

C：0.30％、Si：0.40％、Mn：1.60％、Cr：5.80、Mo：1.70％、W：1.50％、V：0.42％、Ni：2.00％，硫(S)：0.020、磷(P)：0.010、余量为铁。

实施例3：修复抗拉强度≥1600N/mm²的9Cr2Mo系列的冷轧工作辊。

冷轧工作辊规格为

(辊面宽度)。将使用到极限尺寸的冷轧工作辊车削掉疲劳层，采用如下方法进行堆焊修复：

1、机加工和无损检测：将用到极限尺寸的旧冷轧工作辊或者新制作的中低合金钢冷轧工作辊机加工至待焊尺寸，经过磁粉和超声探伤，确保待堆焊制造的冷轧工作辊无缺陷。

2、预热：将探伤无缺陷的冷轧工作辊预热到350～450℃之间，并保温在此温度下6小时。

3、恒温堆焊作业：采用专用的冷轧工作辊修复与制造专用药芯焊丝，保持冷轧工作辊堆焊层间温度在300～350℃之间，进行恒温堆焊作业，堆焊至直径为

之间。

4、焊后热处理：将恒温堆焊后的冷轧工作辊，放入热处理炉进行加热到500℃进行6小时的回火热处理，热处理温度为450℃，加热过程中应控制加热速度不超过每小时50℃，然后随炉冷却，冷却过程中应控制冷却速度不超过每小时30℃，待冷却至50℃以下时方可出炉。

5、焊后机加工：将堆焊好的冷轧工作辊进行车床粗车、精车以及磨床精磨。直至加工至冷轧工作辊图纸要求尺寸直径为

6、无损检测和硬度测试：将加工完的冷轧工作辊堆焊表面进行无损探伤和硬度测试，检测标准和硬度要求满足冷轧工作辊图纸性能要求。

Claims

1.一种药芯焊丝，以钢带为外皮，用于焊接冷轧支撑辊；其特征在于，该药芯组份按质量百分比计算为：碳：0.15～0.50％、硅：0.10～1.00％、锰：0.30～2.00％、铬：3.50～7.00、钼：0.50～2.50％、钨：1.00～3.50％、钒：0.20～1.00％、镍：0.20～3.00％、硫：0～0.03％、磷：0～0.03％、余量为铁。

2.如权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯组份的粒度为60～120目。

3.如权利要求1或2所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝为管状焊丝，外径为2.4～4.0mm。

4.一种利用权利要求1所述的药芯焊丝焊接冷轧支撑辊的方法，其特征在于，步骤为：

D)随炉冷却至50℃以下取出，冷却速度每小时不超过30℃；

E)将堆焊好的冷轧支撑辊进行加工至要求尺寸；

F)对冷轧支撑辊的堆焊表面进行无损探伤和硬度测试。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述A)步骤中待堆焊的冷轧支撑辊，是指用到极限尺寸的冷轧支撑辊或者新制作的冷轧支撑辊。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述A)步骤之前还有一步骤：对待堆焊的冷轧支撑辊进行探伤。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述探伤是采用磁粉和超声进行。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述B)步骤中的恒温堆焊作业，是堆焊至直径大于所需成品直径尺寸4～8mm。

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述E)步骤中的加工是采用车床粗车、精车及磨床精磨。

10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述A)步骤中的保温小时数、C)步骤中的回火小时数，以下式计算：

时间数

小时，其中：

代表轧辊的直径，单位：mm，K为系数：50.4，单位：mm/小时。