本发明专利技术公开了一种高锰钢堆焊实芯焊丝，该实芯焊丝化学成分按质量百分比计为：0.8～1.1%C、0.6～1.0%Si、13～18%Mn、1.2～4.0%Cr、0.4～0.6%Mo、0.5～1.0%V，余量为Fe。其制造方法采用焊丝水平连续铸造工艺，经熔炼、静置、拉坯、二次冷却、定长切丝、检验、包装，直接得到合金化的实芯焊丝。该实芯焊丝配方合理，大大增加了堆焊层的初始硬度，使熔敷金属的抗冲击性能、耐磨损性能得到较大提高，且各种组分的氧化损失小，对环境损害小。适用于冲击磨料磨损和高应力碾碎磨料磨损工况条件下装备的关键耐磨零部件的堆焊、修复。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种焊丝和焊丝生产技术，特别涉及一种耐磨的高锰钢堆焊实芯焊丝及其制造方法。
技术介绍
目前，国内一般使用的高锰钢堆焊焊接材料有焊条和药芯焊丝，在使用过程中主要存在以下问题一是熔敷金属中合金元素主要依靠药皮过渡，合金元素的种类受到限制； 二是焊接熔敷金属初始硬度低，在强冲击磨损工况下耐磨损性能差，表面堆焊层磨损严重， 造成零部件更换频率快，金属资源的极大浪费，三是在焊接使用过程中，锰等元素烧损严重，且焊接过程中烟尘比较大，尤其在手工电弧焊中，焊接时会冒大量黄烟，对焊接操作人员健康造成极大伤害；四是由于高锰钢合金加工硬化速度快，难以用传统的锻造、轧制、拉拔生产工艺制造高锰钢堆焊实芯焊丝。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种熔敷金属抗拉强度高、初始硬度高和耐磨损，且对环境损害小的高锰钢堆焊实芯焊丝。本专利技术的另一目的是提供一种制造高锰钢堆焊实芯焊丝的方法。本专利技术实现第一个目的所采取的技术方案是一种高锰钢堆焊实芯焊丝，其化学成分按质量百分比计为0. 8 1. 1%C、0.6 1. 0%Si、13 18%Mn、1. 2 4. 0%Cr、0. 4 0. 6%Mo、0. 5 1. 0%V,余量为 Fe。本专利技术实现第二个目的所采取的技术方案是一种制造上述高锰钢堆焊实芯焊丝的方法，该方法采用焊丝水平连续铸造工艺，包括以下步骤㈠熔炼焊丝原料配方按质量百分比计，其中，0.9 1.2%C、0. 7 1. l%Si、14 19%Mn、l. 25 4. 05%Cr、0. 45 0. 65%Mo、0. 55 1. 05%V，余量为 Fe，先按配方将金属 Cr、 Mo、V和Fe配好，加入中频感应熔炼炉内进行熔炼，待完全熔化后，再加入其余组分C、Si和 Mn进行熔炼，同时对炉内熔融液体进行覆盖和保护，覆盖剂为石灰和萤石，其比例为4:1， 用量按原料质量的洲加入，此时炉内熔融液体的温度保持在1520 1540°C ；(二)静置待熔融液体完全熔化后，在熔炼炉内进行静置，同时进行脱氧处理，脱氧剂选用强脱氧剂铝块或铝锭，用量按原料质量的0.洲加入，静置温度保持在1500 1510°C，静置时间30 35min ；曰拉坯启动水平连铸拉坯机，熔融液体随着引锭杆流进结晶器，结晶器的进水为室温自来水，出水温度33 38°C，冷却水压0. 3 0. 4Mpa,熔融液体在结晶器内形成初凝铸坯， 初凝铸坯在引锭杆的作用下从结晶器拉出，拉坯方式采用拉一停一反推，此时的拉坯速度控制在230 mm/min、拉程3mm/次、中停时间0. 2s、反推时间0. ls，引锭杆将初凝铸坯从结晶器拉出并通过拉坯机后，拉坯速度开始逐步提高，最高拉速控制在1700 mm/min以内，当拉速达到1700 mm/min时，此时的拉程为30mm/次、中停时间0. 2s、反推时间0. ls，在整个拉坯过程中，炉内熔融液体温度始终保持在1490 1500°C ；(四)二次冷却初凝铸坯拉出结晶器后进行二次冷却，进水为室温自来水，出水温度为 45°C 50°C，冷却水压为0. 2 0. 3Mpa ；㈤定长切丝经拉坯、冷却后得到的实芯焊丝，校直后定长切丝，检验、包装，即得成品。本专利技术提供的高锰钢堆焊实芯焊丝，熔敷金属的抗冲击性能及耐磨损性能得到很大的提高，适用于冲击磨料磨损和高应力碾碎磨料磨损工况条件下装备的关键耐磨零部件的堆焊、修复，在焊接过程中，自动化程度高、材料熔敷效率高、焊接烟尘小、环境污染小。采用本专利技术制造的高锰钢堆焊实芯焊丝，经焊接试验，熔敷金属的力学性能和焊丝化学成分的理化检测性能均符合企业标准Q/JXYl 1-2009技术要求。用于制造本专利技术高锰钢堆焊实芯焊丝的方法，采用水平连续铸造工艺，直接生产合金化的焊丝，各种组分的氧化损失小， 提高了各种组分的利用率，而且生产的焊丝表面光滑无缺陷；在原料配方中加入了微量金属元素Cr、Mo、V等，大大增加堆焊层的初始硬度，而且解决了由于高锰钢合金加工硬化速度快，难以用传统的锻造、轧制、拉拔等生产工艺方法制造堆焊实芯焊丝的难题，降低了生产成本。附图说明图1为高锰钢堆焊实芯焊丝生产流程示意图。图中1-熔炼炉，2-结晶器，3-拉坯机，4- 二次冷却装置，5-剪切机，6—高锰钢堆焊实芯焊丝，7-引锭杆。具体实施例方式实施例1 生产规格为φ4. 2mm的高锰钢堆焊实芯焊丝㈠熔炼焊丝原料按质量百分比配料，其中，0. 9% C、0. 7% Si、19%Mn、4. 05%Cr、 0. 45Mo%、0. 55%V，余量是i^e。熔炼炉1的规格是150kg、160Kw、1000Hz中频感应炉，先按配方将金属Cr、Mo、V和狗配好，加入中频感应熔炼炉1内进行熔炼，熔炼炉1功率逐渐提高至lOOkw，时间持续大约40min，原料开始熔化，待熔融液体完全熔化后，再加入其余组分C、 Si和Mn进行熔炼，同时进行熔融液体的覆盖和保护，覆盖剂为石灰和萤石，其比例为4 1, 用量按原料质量的洲加入，此时炉内熔融液体的温度保持在1520 1540°C ；(二)静置待熔融液体完全熔化后，在熔炼炉1内进行静置，同时进行脱氧处理，脱氧剂选用强脱氧剂铝块或铝锭，用量按原料质量的0.洲加入，静置时温度保持在1500 1510°C，静置时间为30 35min ；曰拉坯启动水平连铸拉坯机3，熔融液体随着引锭杆7流进结晶器2，结晶器的进水为室温自来水，出水温度为33 38°C，冷却水压为0. 3 0. 4MPa ；熔融液体在结晶器2内形成初凝铸坯，此时平均拉坯速度控制在230 mm/min,拉程3mm/次，中停时间0. k、反推时间 0. Is。引锭杆7将初凝铸坯从结晶器2拉出、通过拉坯机3后，将拉坯速度稳步提高，最后控制拉速为1700 mm/min，此时拉程为30mm/次，中停时间0.2s、反推时间0. ls，在整个拉坯过程中，炉内熔融液体温度保持在1490 1500°C ；㈣二次冷却初凝铸坯拉出结晶器2后便进行二次冷却，二次冷却装置4设置在拉坯机3的前方或后方，或前后均设置，进水为室温自来水，出水温度为45°C 50°C，冷却水压为 0. 2 0. 3MPa。㈤定长切丝经拉坯、冷却后得到的实芯焊丝6，校直后按规格需要经剪切机5定长切丝，检验、包装，得成品焊丝6入库。上述实施例1制造的焊丝，经甘肃省机电产品质量监督检验站检测，焊丝化学成分为0. 87%C、0. 62%Si、17. 2%Mn、3. 89%Cr、0. 41%Mo、0. 53%V,杂质总量 0. 04%(主要为 S 和 P),余量是狗。其熔敷金属的力学性能抗拉强度768MPa，伸长率37%，冲击韧度152J，初始硬度;34HRC，冲击硬度53HRC。焊丝表面光滑，无毛刺、划痕、锈蚀、氧化皮等缺陷。实施例2:生产规格为Φ8. Omm的高锰钢堆焊实芯焊丝㈠熔炼焊丝原料按质量百分比配料，其中，1. 2% CU. 1% Si、14%Mn、l. 25%Cr、 0. 65Μο%、1. 05%V，余量是i^e。熔炼炉1的规格是150kg、160Kw、1000Hz中频感应炉，先按配方将金属Cr、Mo、V和狗配好，加入中频感应熔炼炉1内进行熔炼，熔炼炉1功率逐渐提高至lOOkw，时间持续大约40min，焊本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种高锰钢堆焊实芯焊丝，其特征在于，该实芯焊丝化学成分按质量百分比计为：０．８～１．１％Ｃ、０．６～１．０％Ｓｉ、１３～１８％Ｍｎ、１．２～４．０％Ｃｒ、０．４～０．６％Ｍｏ、０．５～１．０％Ｖ，余量为Ｆｅ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：段望春，王伟民，缑顺虎，张兴，
申请(专利权)人：甘肃省机械科学研究院，
类型：发明
国别省市：62
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