一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法技术

本发明专利技术提供一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法，属于焊接技术领域。包括工件预热处理，焊接，焊后热处理以及产品检验：所述工件预热处理为将150℃的45钢锻件装炉后随炉升温至200～250℃，保温4～6小时出炉；所述焊接为采用埋弧自动焊对45钢锻件进行堆焊，45钢初始堆焊温度为200℃；所述焊后热处理为将焊接后的45钢锻件放入热处理炉中进行焊接去应力退火，在热处理炉中，45钢锻件升温到250～300℃，保温4～6小时，保温后出炉空冷，快冷至室温；所述产品检验为对焊接后的产品硬度和缺陷进行监测。本工艺方法采用埋弧自动焊在主柱塞表面堆焊一种马氏体不锈钢，焊材选择H3Cr13，焊剂选择CHF260，经过热处理工艺和焊接工艺，最终实现主柱塞表面硬度达HRC45‑HRC55。

A Process of Surfacing H3Cr13 on 45 Steel

The invention provides a process method for surfacing H3Cr13 on the surface of 45 steel, which belongs to the field of welding technology. Including workpiece preheat treatment, welding, post-weld heat treatment and product inspection: the workpiece preheat treatment is that 45 steel forgings at 150 C are heated up to 200-250 C after being loaded into the furnace, and the heat preservation lasts for 4-6 hours; the welding is that 45 steel forgings are surfaced by submerged arc automatic welding, and the initial surfacing temperature of 45 steel is 200 C; the post-weld heat treatment is that 45 steel forgings are put into the hot spot after being welded. Welding stress relief annealing is carried out in the heat treatment furnace. In the heat treatment furnace, 45 steel forgings are heated to 250-300 C for 4-6 hours. After heat preservation, the forgings are air-cooled and quickly cooled to room temperature. The product inspection is to monitor the hardness and defects of the welded products. In this process, a martensitic stainless steel is surfaced on the surface of the main plunger by submerged arc automatic welding. The welding material is H3Cr13 and the flux is CHF260. After heat treatment and welding, the surface hardness of the main plunger reaches HRC45 HRC55.

【技术实现步骤摘要】
一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法
本专利技术属于焊接
，具体为一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法。
技术介绍
马氏体不锈钢属热处理可强化的钢，45钢表面堆焊H3Cr13，主柱塞表面可获得一种较高强度、较高耐磨性和较强抗腐蚀性能。3Cr13的含Cr量为12％～14％，3Cr13是一种焊接性非常差的材料，有很强的冷裂倾向，焊缝及热影响区焊后均为硬而脆的马氏体组织，钢中含碳量越高，冷裂倾向越大。工件焊接工艺过程控制复杂，工件初始焊接温度需要200℃，在环境温度5℃～10℃的情况下，工件出炉温度为250℃，热处理炉与焊接工位存在一定的转运距离，到焊接工位时，工件表层温度已经下降到88℃～95℃，焊接活动无法开展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法，采用本专利技术工艺方法对本主柱塞表面进行堆焊，可以显著提高本主柱塞的硬度，经焊接后其表面厚度达到HRC45～HRC55。本专利技术目的通过以下技术方案来实现：一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法，包括工件预热处理，焊接，焊后热处理以及产品检验：所述工件预热处理为将150℃的45钢锻件装炉后随炉升温至200～250℃，保温4～6小时出炉。工件预热处理能减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹；也可减少焊接区域被焊工件之间的温度差，降低了焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹。所述焊接为采用埋弧自动焊对45钢锻件进行堆焊，45钢初始堆焊温度为200℃，其中，焊接参数为：焊接电流630A～680A，焊接电压35V～38V，焊接线速度980cm/min～1050cm/min，焊接层数3～5层，每层有效焊缝金属厚度2.2mm～2.7mm，每道焊缝有效宽度为10～11mm，每道焊缝压1/2焊缝原始宽度，层间温度控制在150℃～250℃。所述焊后热处理为将焊接后的45钢锻件放入热处理炉中进行焊接去应力退火，在热处理炉中，45钢锻件升温到250～300℃，保温4～6小时，保温后出炉空冷，快冷至室温。焊后热处理目的在于加快焊缝及热影响区中氢的逸出，消除焊接应力，从而防止焊接裂纹的产生。所述产品检验为对焊接后的产品硬度和缺陷进行监测，焊接后45钢锻件的硬度在HRC46～HRC50，且未发现任何超标缺陷。作为本专利技术所述一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法的一个具体实施例，工件预热处理步骤中，所述45钢锻件出炉时用保温棉完全包扎工件。用保温棉完全包扎工件避免工件暴露在低温环境中散热过快。作为本专利技术所述一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法的一个具体实施例，焊接步骤中，所述焊接选用的焊丝为H3Cr13，焊剂为CHF260。选用H3Cr13+CHF260，因其堆焊后硬度、耐腐蚀满足使用要求，且焊接综合性能更优，焊接开裂风险最小。作为本专利技术所述一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法的一个具体实施例，焊接步骤中，所述焊接过程应保证焊接温度控制在200～250℃。其目的在于避免堆焊层晶粒粗大，机械性能指标降低；以及防止冷却速率大产生焊接裂纹。作为本专利技术所述一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法的一个具体实施例，焊接完成后用保温棉完全包扎工件，确保45钢锻件在转运过程中的温度大于150℃。其目的在于避免工件直接暴露低温环境中，堆焊层冷却速率大导致裂纹的产生。作为本专利技术所述一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法的一个具体实施例，焊后热处理过程中，所述热处理空炉应先升温至140～160℃，以确保工件升温速率。采用本专利技术工艺方法对材质为45钢的主柱塞进行表面堆焊，包括以下步骤：1)工件预热处理：将温度为150℃的主柱塞装炉后随炉升温至250℃，保温5小时出炉，出炉时用保温棉完全包扎工件；2)采用埋弧自动焊对主柱塞进行堆焊，初始堆焊温度为200℃，焊接参数如下：焊接电流650A，焊接电压37V，焊接线速度1000cm/min，焊接层数为4层，每层有效焊缝金属厚度2.5mm，每道焊缝有效宽度为10mm，每道焊缝压1/2焊缝原始宽度，层间温度控制在200℃；整个焊接过程应保证焊接温度控制在200～250℃；3)热处理：将焊接后的主柱塞用保温棉完全包扎，并转运至热处理炉中进行焊接去应力退火，在转运的过程中应确保主柱塞的温度大于150℃，热处理炉应先升温至150℃；在热处理炉中，主柱塞从150℃升温到275℃，到275℃保温5小时，保温后出炉空冷，可加流动风，快冷至室温，侧梁产品表面硬度在HRC44～HRC48；4)产品检验：对焊接后的产品硬度和缺陷进行监测，焊接后主柱塞的硬度在HRC46～HRC50，且未发现任何超标缺陷。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：主柱塞的材质为45钢，直径为1040mm，长度是3500mm，为了提高主柱塞表面硬度达，本工艺方法采用埋弧自动焊在主柱塞表面堆焊一种马氏体不锈钢，焊材选择H3Cr13，焊剂选择CHF260，经过热处理工艺和焊接工艺，最终实现主柱塞表面硬度达HRC45-HRC55。附图说明图1为实施例1主柱塞焊前预热曲线。图2为实施例1主柱塞焊接后去应力退火曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例以材质为45钢的主柱塞为例，其表面堆焊H3Cr13的工艺方法如下：1、工件预热处理：将温度为150℃的主柱塞装炉后随炉升温至250℃，保温5小时出炉，出炉时用保温棉完全包扎工件。主柱塞焊前预热曲线如图1所示。2、焊接：采用埋弧自动焊对主柱塞进行堆焊，初始堆焊温度为200℃，焊接参数如下：焊接电流650A，焊接电压37V，焊接线速度1000cm/min，焊接层数为4层，每层有效焊缝金属厚度2.5mm，每道焊缝有效宽度为10mm，每道焊缝压1/2焊缝原始宽度，层间温度控制在200℃；整个焊接过程应保证焊接温度控制在200～250℃。3、焊后热处理：将焊接后的主柱塞用保温棉完全包扎，并转运至热处理炉中进行焊接去应力退火，在转运的过程中应确保主柱塞的温度大于150℃，热处理炉应先升温至150℃；在热处理炉中，主柱塞从150℃升温到275℃，到275℃保温5小时，保温后出炉空冷，可加流动风，快冷至室温，侧梁产品表面硬度在HRC44～HRC48。焊接后去应力退火曲线图如图2所示。4、产品检验：对焊接后的产品硬度和缺陷进行监测，焊接后主柱塞的硬度在HRC46～HRC50，外圆车削见光后按标准JB/T4730.4Ⅰ级进行MT探伤和JB/T4730.5Ⅰ级进行PT探伤，均未发现任何超标缺陷。实施例2本实施例以基体材质为45钢的侧工作缸柱塞为例，其表面堆焊H3Cr13的工艺方法如下：1、工件预热处理：将温度为150℃的侧工作缸柱塞装炉后随炉升温至250℃，保温5小时出炉。2、焊接：采用埋弧自动焊对侧工作缸柱塞进行堆焊，初始堆焊温度为200℃，焊接参数如下：焊接电流630A，焊接电压35V，焊接线速度900cm/min，焊接层数为4层，每层有效焊缝金属厚度2.5mm，每道焊缝有效宽度为10mm，每道焊缝压1/2焊缝原始宽度，层间温度控制在200℃；整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法，其特征在于，包括工件预热处理，焊接，焊后热处理以及产品检验：所述工件预热处理为将150℃的45钢锻件装炉后随炉升温至200～250℃，保温4～6小时出炉；所述焊接为采用埋弧自动焊对45钢锻件进行堆焊，45钢初始堆焊温度为200℃，其中，焊接参数为：焊接电流630A～680A，焊接电压35V～38V，焊接线速度980cm/min～1050cm/min，焊接层数3～5层，每层有效焊缝金属厚度2.2mm～2.7mm，每道焊缝有效宽度为10～11mm，每道焊缝压1/2焊缝原始宽度，层间温度控制在150℃～250℃；所述焊后热处理为将焊接后的45钢锻件放入热处理炉中进行焊接去应力退火，在热处理炉中，45钢锻件升温到250～300℃，保温4～6小时，保温后出炉空冷，快冷至室温；所述产品检验为对焊接后的产品硬度和缺陷进行监测，焊接后45钢锻件的硬度在HRC46～HRC50，且未发现任何超标缺陷。

【技术特征摘要】
1.一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法，其特征在于，包括工件预热处理，焊接，焊后热处理以及产品检验：所述工件预热处理为将150℃的45钢锻件装炉后随炉升温至200～250℃，保温4～6小时出炉；所述焊接为采用埋弧自动焊对45钢锻件进行堆焊，45钢初始堆焊温度为200℃，其中，焊接参数为：焊接电流630A～680A，焊接电压35V～38V，焊接线速度980cm/min～1050cm/min，焊接层数3～5层，每层有效焊缝金属厚度2.2mm～2.7mm，每道焊缝有效宽度为10～11mm，每道焊缝压1/2焊缝原始宽度，层间温度控制在150℃～250℃；所述焊后热处理为将焊接后的45钢锻件放入热处理炉中进行焊接去应力退火，在热处理炉中，45钢锻件升温到250～300℃，保温4～6小时，保温后出炉空冷，快冷至室温；所述产品检验为对焊接后的产品硬度和缺陷进行监测，焊接后45钢锻件的硬度在HRC46～HRC50，且未发现任何超标缺陷。2.如权利要求1所述一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法，其特征在于，工件预热处理步骤中，所述45钢锻件出炉时用保温棉完全包扎工件。3.如权利要求1所述一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法，其特征在于，焊接步骤中，所述焊接选用的焊丝为H3Cr13，焊剂为CHF260。4.如权利要求1所述一种45钢表面堆焊H3Cr13的工艺方法，其特征在于，焊接步骤中，所述焊接过程应保证焊接温度控制在200～250℃。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柯瑄，陈荣，胡涛，
申请(专利权)人：四川川润液压润滑设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51