CN1923436A

CN1923436A - 修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝及其制造方法

Info

Publication number: CN1923436A
Application number: CN 200610021799
Authority: CN
Inventors: 林剑东; 何藩; 周三保; 熊旭; 姜庆波; 李坚; 杨建民; 胡相东; 邹宏军
Original assignee: GANGCHENG ENTERPRISE GENERAL CO PANGANG GROUP; Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd; Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: GANGCHENG ENTERPRISE GENERAL CO PANGANG GROUP; Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd; Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2007-03-07

Abstract

本发明提供了一种修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝，该焊丝包括外皮和药芯，所述药芯的组份按重量百分比含量包括：中碳锰铁：0.8～1.4％、中碳铬铁：6.0～9.0％、钼铁：1.0～3.0％、钒铁：0.7～1.5％、铌铁0.06～0.16％、金属镍：0.5～1.2％、硅铁：0.60～1.2％、稀土：1.0～5.0％、萤石：4.5～10.5％、其余是铁粉。本发明的制造方法简单，焊丝的堆焊金属硬度为HRC25～35，堆焊过程中抗裂性能好，不易产生裂纹，完全达到冷轧中间辊堆焊修复时对过渡层堆焊的技术要求。

Description

修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝及其制造方法

技术领域

本发明属于焊接材料及其制造方法，特别是涉及一种修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝及其制造方法。

背景技术

冷轧中间辊是冷轧钢板生产所需零部件的关键部件，工作时承受较大的交变应力，辊身硬度达HRC56～59，同时还要求有较好的抗剥落的能力，为此目前的生产厂家一般采用9Cr3Mo等高碳低合金钢经过锻造和复杂的热处理过程制造而成，价格昂贵。全国每年冷轧中间辊的消耗量很大，又因修复难度很大而几乎不修复就报废，造成巨大的经济损失。

对冷轧中间辊的修复主要采用堆焊技术，它包括辊子的焊前预热、堆焊和焊后热处理过程。堆焊包括过渡层和工作层的堆焊，该工序中使用的堆焊材料是决定堆焊层金属性能和冷轧中间辊使用寿命的关键因素。目前还没有专门的冷轧中间辊修复用过渡层焊丝。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝，该焊丝堆焊金属硬度达到HRC25～35，具有良好的抗裂性能。

本发明还要提供一种上述焊丝的制造方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝，包括外皮和药芯，所述药芯的组份按重量百分比含量包括：中碳锰铁：0.8～1.4％、中碳铬铁：6.0～9.0％、钼铁：1.0～3.0％、钒铁：0.7～1.5％、铌铁0.06～0.16％、金属镍：0.5～1.2％、硅铁：0.60～1.2％、稀土：1.0～5.0％、萤石：4.5～10.5％、其余是铁粉。

进一步的，所述药芯组份的粒度(目)分别为：中碳锰铁：80～120、中碳铬铁：80～120、钼铁：80～120、钒铁：60～120、铌铁：80～120、金属镍：80～120、硅铁：60～120、稀土：80～120、萤石：60～120、铁粉：80～120。

上述修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝的制造方法，包括以下步骤：1)将冷轧钢带经过裁带、去油烘干后轧制成“U”型；2)配制药芯配料并烘干；3)将钢带“U”型槽内装填药芯后轧制成“O”型，然后拉拔成药芯焊丝。

进一步的，步骤1所述的冷轧钢带是厚度为0.3～0.8mm、宽度为8.0～16.0mm的冷轧钢带。

进一步的，所述冷轧钢带采用HO8A冷轧钢带。

进一步的，步骤3所述的药芯焊丝是直径为2.0～5.0mm的药芯焊丝。

本发明的有益效果是：制造方法简单，焊丝的堆焊金属硬度为HRC25～35，堆焊过程中抗裂性能好，不易产生裂纹，完全达到冷轧中间辊堆焊修复时对过渡层堆焊的技术要求。

具体实施方式

由于冷轧中间辊母材的碳含量较高，而过渡层焊丝的碳含量较低，这样在冷轧中间辊母材上堆焊时，堆焊层金属的碳含量就能降低很多，从而堆焊过程中不易出现裂纹。

V和Nb元素都有较强的细化晶粒和固溶强化能力，V和Nb元素还有较强的沉淀强化能力，它们和Mo元素都是强碳化物形成元素，加入这些合金元素使得堆焊金属的晶粒尺寸小、硬度高、韧性较好，本发明钒铁优选0.7～1.5％(重量百分比含量，以下同)、铌铁优选0.06～0.16％、钼铁优选1.0～3.0％。

加入Ni元素能提高合金的强度和韧性，在同时含有Ni和Cr元素的情况下，Ni元素还能大大提高堆焊合金层的回火稳定性，本发明金属镍优选0.5～1.2％。

加入较多的Cr提高Cr/C比，易生成孤立的条状形态的高硬度M₇C₃型碳化物，比之网状分布的M₃C型碳化物，可增强基体的连续性，从而提高整体材料的韧性，本发明中碳铬铁优选6.0～9.0％。

Mn元素能促进强碳化物在奥氏体中的溶解，平衡碳化物和奥氏体中合金元素的含量，充分发挥V、Nb和Mo元素的沉淀强化和固溶强化能力；另外，提高Mn/C比还能起到减少晶界碳化物的形成的作用，从而在一定程度上提高堆焊层的韧性，但Mn含量不宜过高，否则会增加堆焊层的回火脆性，本发明中碳锰铁优选0.8～1.4％。

稀土的加入使堆焊合金具有较好的抑制氢脆、降低回火脆性和在热处理过程中抑制P在晶界上偏聚的能力，从而可达到提高堆焊合金的韧性的目的。此外，由于稀土具有使夹杂物变性、净化晶界以及较强的细化晶粒的作用，加入到堆焊材料中能起到改善堆焊层性能的效果，本发明稀土优选1.0～5.0％。

硅铁里的Si脱氧能力很强，能与FeO作用形成SiO₂，然后进入熔渣而被排除；Si可以提高堆焊层金属的淬透性和强度，并提高其回火稳定性，但Si不能太高，否则易产生晶界碳化物从而易出现裂纹。本发明硅铁优选0.60～1.2％。

萤石的主要成分是CaF₂，它能降低熔渣的熔点和粘度，增加流动性，以利于造渣；它能降低电弧气氛中的氢分压，导致焊缝金属中含氢量减少，提高焊缝金属的韧性和抗裂能力。本发明萤石优选4.5～10.5％。

实施例1：

药芯组份按重量百分比含量包括：中碳锰铁：0.8％、中碳铬铁：6.0％、钼铁：1.0％、钒铁：0.7％、铌铁0.06％、金属镍：0.5％、硅铁：0.60％、稀土：1.0％、萤石：4.5％、其余是铁粉。

制造出来的焊丝堆焊层金属的硬度大于HRC25。

实施例2：

药芯组份按重量百分比含量包括：中碳锰铁：1.4％、中碳铬铁：9.0％、钼铁：3.0％、钒铁：1.5％、铌铁0.16％、金属镍：1.2％、硅铁：1.2％、稀土：5.0％、萤石：10.5％、其余是铁粉。

制造出来的焊丝堆焊层金属硬度为HRC35。

实施例3：

药芯组份按重量百分比含量包括：中碳锰铁：1.2％、中碳铬铁：8.0％、钼铁：2.5％、钒铁：1.2％、铌铁0.16％、金属镍：0.8％、硅铁：1.1％、稀土：4.0％、萤石：8.5％、其余是铁粉。

制造出来的焊丝堆焊层金属硬度为HRC32。

实施例4：

药芯组份按重量百分比含量包括：中碳锰铁：1.2％、中碳铬铁：9.0％、钼铁：2.8％、钒铁：1.4％、铌铁0.16％、金属镍：0.8％、硅铁：1.2％、稀土：4.0％、萤石：8.5％、其余是铁粉。

制造出来的焊丝堆焊层金属的硬度为HRC33。

Claims

1、修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝，包括外皮和药芯，其特征在于：所述药芯的组份按重量百分比含量包括：中碳锰铁：0.8～1.4％、中碳铬铁：6.0～9.0％、钼铁：1.0～3.0％、钒铁：0.7～1.5％、铌铁0.06～0.16％、金属镍：0.5～1.2％、硅铁：0.60～1.2％、稀土：1.0～5.0％、萤石：4.5～10.5％、其余是铁粉。

2、如权利要求1所述的修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝，其特征在于：所述药芯组份的粒度(目)分别为：中碳锰铁：80～120、中碳铬铁：80～120、钼铁：80～120、钒铁：60～120、铌铁：80～120、金属镍：80～120、硅铁：60～120、稀土：80～120、萤石：60～120、铁粉：80～120。

3、权利要求1所述的修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将冷轧钢带经过裁带、去油烘干后轧制成“U”型；2)配制药芯配料并烘干；3)将钢带“U”型槽内装填药芯后轧制成“O”型，然后拉拔成药芯焊丝。

4、如权利要求3所述的修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝的制造方法，其特征在于：步骤1所述的冷轧钢带是厚度为0.3～0.8mm、宽度为8.0～16.0mm的冷轧钢带。

5、如权利要求4所述的修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝的制造方法，其特征在于：所述冷轧钢带采用H08A冷轧钢带。

6、如权利要求3所述的修复冷轧中间辊过渡层用堆焊药芯焊丝的制造方法，其特征在于：步骤3所述的药芯焊丝是直径为2.0～5.0mm的药芯焊丝。