一种用于炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝制造技术

本发明专利技术公开了一种用于炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，涉及焊接材料技术，该焊丝的外用钢带为00Cr17铁素体不锈钢带，焊丝的药芯以重量百分比计，为：金属铬：30～40％，金属镍：30～40％，金属锰：5～10％，高碳铬铁：2～5％，稀土硅铁：0.5～3％，氟化物：5～10％，铝镁合金：2～5％，石墨：1～1.5％，钛铁：＜1％，其余为铁粉。采用本发明专利技术的焊丝可实现炉底辊堆焊修复的连续作业，并解决了纯奥氏体焊缝热裂纹敏感性高的技术难题，本发明专利技术的焊丝的焊接工艺性能优良，可广泛用于炉底辊的埋弧堆焊修复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接材料
，是一种用于炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，不 仅可以用于埋弧堆焊修复炉底辊，也可用于Cr25Ni20系不锈钢的埋弧焊接。
技术介绍
炉底辊是钢铁行业的常用备件之一。钢厂连续退火炉、常化炉等都需要大量使用 炉底辊，用于输送需要进行热处理的钢板。在使用过程中，炉底辊承受炉内高温(950°C，最 高可达1100°C)和高温钢板对其的摩擦磨损(钢板在炉底辊表面的运行速度达50m/s)，这 就要求炉底辊具有较高的高温强度、高温抗氧化性能、高温耐磨等性能。用于制造炉底辊的材质多为&25附20系纯奥氏体的高铬镍不锈钢。炉底辊的主要 失效形式为表面结瘤、弯曲等，以表面结瘤最为常见。一旦炉底辊面形成结瘤，会使处于高温 状态的钢材表面产生压痕和划伤，降低钢材质量。炉底辊的使用寿命通常为一年左右。由于 炉底辊的制造材料为高铬镍的不锈钢材料，下线后废弃处理必然会浪费大量合金元素。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，为高铬镍奥氏体 不锈钢药芯焊丝，不仅解决了高铬镍奥氏体不锈钢药芯焊丝加工生产的工艺难题，而且焊 丝的焊接工艺性能优良，热裂敏感性低，实现了炉底辊的连续堆焊修复。为达到上述目的，本专利技术的技术解决方案是一种用于炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，其药芯由合金粉和矿物质粉组成，合 金粉和矿物质粉的重量百分比比例为金属铬30 40%，金属镍30 40%，金属锰5 10%，高碳铬铁2 5%，稀上硅铁0. 5 3%，氟化物5 10%，铝镁合金2 5%，石 墨1 1. 5%，钛铁< 1%，其余为铁粉。所述的炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，其所用的外用钢带为00Crl7铁素体不 锈钢带。所述的炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，其所述药芯的药粉占焊丝总重的48 52%。所述的炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，其药芯焊丝熔敷金属的锰硅比为1. 5 所述的炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，其直径为Φ 2. 4mm 2. 8mm。采用本专利技术的焊丝可实现炉底辊堆焊修复的连续作业，并解决了纯奥氏体焊缝热 裂纹敏感性高的技术难题，本专利技术的焊丝的焊接工艺性能优良，可广泛用于炉底辊的埋弧 堆焊修复堆焊。具体实施例方式本专利技术的一种用于炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，为解决炉底辊高效堆焊修复难度大的技术问题。本专利技术所解决的问题是高铬镍(Cr25M20)单相奥氏体不锈钢焊接的高热裂敏感 性的问题和高铬镍不锈钢药芯焊丝的加工生产工艺问题。为防止降低炉底辊焊丝的热裂 敏感性，避免焊缝中产生热裂纹，本专利技术通过合理调整焊丝熔敷金属的合金成分，适量添加 稀土元素和钛铁，并通过控制合理的锰硅比，以达到降低热裂敏感性，避免焊接热裂纹的目 的；为解决高铬镍不锈钢药芯焊丝的加工生产工艺问题，本专利技术采用了 00Crl7铁素体不锈 钢带为药芯焊丝的外用钢带。Cr25Ni20系奥氏体不锈钢的铬当量与镍当量比值小于1. 5，焊缝熔敷金属的组织 为单相奥氏体，凝固过程中焊缝由于缺乏第二相，焊缝中硫化物等低熔点共晶易在晶界形 成液态薄膜，导致焊缝出现热裂纹。本专利技术所涉及的焊丝是在Cr25-Ni20合金体系的基础 上，通过调整焊丝熔敷金属的化学成分，首先保证其热强性和高温抗氧化性能。适量添加化 学活动性极强的稀土元素，稀土元素可与焊缝中的有害杂质(如氧、硫、氮)结合，形成高熔 点的硫化物等，并使其形态由薄膜状改变为球形，降低焊缝的热裂倾向。而适量添加的钛元 素一方面可与焊缝中的杂质元素(如硫)形成球形硫化物，降低热裂倾向，另一方面可与碳 结合在焊缝中形成粒状的碳化物，作为第二相存在于熔敷金属中，减少杂质偏聚，降低热裂 倾向。但钛加入量过高会导致焊缝金属脱渣困难。锰与硅元素按适当比例加入熔敷金属中， 两者的脱氧产物可形成熔点低、密度小的锰硅酸盐，聚集成半径大的质点而进入渣中，减少 焊缝中的夹渣物，降低裂纹倾向。加工生产制造高铬镍含量的不锈钢药芯焊丝，如果用传统的碳钢带为焊丝外用钢 带，要保证熔敷金属的合金成分，需要大幅度增加钢带宽度、并降低钢带的厚度，以提高焊 丝药粉的填充率，这必然会增加焊丝的生产制造难度。本专利技术采用00Crl7铁素体不锈钢带 为焊丝外皮，通过钢带向焊缝熔敷金属过渡大部分铬元素，从而降低焊丝药粉填充率，以保 证焊丝的加工性能。本专利技术的一种用于炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，其组成如下1、外用钢带为00Crl7铁素体不锈钢钢带，向堆焊熔敷金属中过渡铬元素。2、焊丝药芯金属铬向堆焊熔敷金属中过渡铬元素，其质量百分比含量为30 40% ；金属镍向堆焊熔敷金属中过渡镍元素，其质量百分比含量为30 40% ；金属锰向堆焊熔敷金属中过渡锰元素，并起脱氧、脱硫作用，其质量百分比含量 为5 10% ；高碳铬铁向堆焊熔敷金属中过渡碳和铬元素，其质量百分比含量为2 5% ；稀土硅铁向堆焊熔敷金属中适量过渡硅元素，脱氧、脱硫，同时向堆焊熔敷金属 中过渡稀土元素，以降低堆焊熔敷金属热裂敏感性能，其质量百分比含量为0. 5 3% ；氟化物去氢，改善电弧性能，其质量百分比含量为5 10% ；铝镁合金起脱氧作用，提高铬、镍、锰等合金元素的过渡系数，其质量百分比含量 为2 5% ；钛铁与碳元素有较强的结合力，脱氧，细化晶粒，但加入量过大易导致熔敷金属 脱渣困难，其质量百分比含量不超过1%。石墨向熔敷金属过渡碳元素，保证熔敷金属的高温力学性能，其质量百分比含量为1 1. 5%。本专利技术的一种用于炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，其制造采用以下步骤1、将00Crl7铁素体不锈钢带轧成U形，向U形槽内加入占本专利技术焊丝总重48 52%的药粉；2、将U形槽合口后，通过拉丝模逐道拉拔减径，最终使其直径达到Φ 2. 4mm 2. 8mmο3、对焊丝表面进行清理，去除拉丝润滑粉后，即为最终产品。实施例1 选用厚度0. 3mm,宽度14mm的OOCr 17铁素体不锈钢，将其轧成U型，用金属铬76g， 金属镍84g，高碳铬铁6g，金属锰14g，氟化物5g，稀土硅铁2g，铝镁合金6g，石墨2. 5g，钛 铁1. 5g,铁粉3g。混和后加入U型槽中，填充率为50 %，经过合口并逐步减径，最终直径为 Φ 2. 4mm。实施例2 选用厚度0. 3mm,宽度14mm的OOCr 17铁素体不锈钢，将其轧成U型，用金属铬74g， 金属镍82g，高碳铬铁6g，金属锰16g，氟化物4g，稀土硅铁2. 5g，铝镁合金5g，石墨2. 5g， 钛铁lg，铁粉7g。混和后加入U型槽中，填充率为51 %，经过合口并逐步减径，最终直径为 Φ 2. 8mm。实施例3 选用厚度0. 3mm,宽度14mm的OOCr 17铁素体不锈钢，将其轧成U型，用金属铬78g， 金属镍85g，高碳铬铁6g，金属锰15g，氟化物3g，稀土硅铁3g，铝镁合金5g，石墨2. 5g，钛 铁lg，铁粉1. 5g。混和后加入U型槽中，填充率为49%，经过合口并逐步减径，最终直径为 Φ 2. 8mm。以本专利技术的三个实施例焊丝与传统焊条堆焊修复炉底辊的效果相对比，如表1所 示表 权利要求1.一种用于炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，其特征在于药芯由合金粉和矿物质粉 组成，合金粉和矿物质粉的重量百分比比例为金属铬30 40%，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于炉底辊埋弧堆焊修复的药芯焊丝，其特征在于：药芯由合金粉和矿物质粉组成，合金粉和矿物质粉的重量百分比比例为：金属铬：３０～４０％，金属镍：３０～４０％，金属锰：５～１０％，高碳铬铁：２～５％，稀土硅铁：０．５～３％，氟化物：５～１０％，铝镁合金：２～５％，石墨：１～１．５％，钛铁：＜１％，其余为铁粉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张迪，周新建，刘景凤，王英杰，刘宝田，杜岩，陶晓南，
申请(专利权)人：中冶焊接科技有限公司，中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：11