本发明专利技术提供了一种修复冷轧中间辊工作层用堆焊药芯焊丝，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：１．２～１．６％、高碳铬铁：６．０～８．０％、钼铁：１．０～３．０％、钒铁：０．７～１．５％、铌铁０．０６～０．１６％、钨铁：１．０～２．８％、钛铁：０．０５～０．０９％、金属镍：０．７～１．２％、硅铁：０．８０～１．５％、稀土：１．０～５．０％、萤石：４．５～１０．５％、其余是铁粉。本发明专利技术的制造方法简单，焊丝的堆焊金属硬度为ＨＲＣ５５～５９，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工作层堆焊的技术要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接材料及其制造方法，特别是涉及一种。
技术介绍
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，因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，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工作层焊丝。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种修复冷轧中间辊工作层用堆焊药芯焊丝，该焊丝堆焊层金属的硬度达HRC56～59，具有良好的耐磨性、抗裂性能和抗疲劳破坏性能。本专利技术还要提供一种上述焊丝的制造方法。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是修复冷轧中间辊工作层用堆焊药芯焊丝，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1.2～1.6％、高碳铬铁6.0～8.0％、钼铁1.0～3.0％、钒铁0.7～1.5％、铌铁0.06～0.16％、钨铁1.0～2.8％、钛铁0.05～0.09％、金属镍0.7～1.2％、硅铁0.80～1.5％、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、高碳铬铁80～120、钼铁80～120、钒铁60～120、铌铁80～120、钨铁60～120、钛铁60～120、金属镍80～120、硅铁60～120、稀土80～120、萤石60～120、铁粉80～120。修复冷轧中间辊工作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H08A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。本专利技术的有益效果是制造方法简单，焊丝的堆焊金属硬度为HRC55～59，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工作层堆焊的技术要求。堆焊合金不仅具有较高的硬度，耐磨性好，而且具有较好的韧性，抗裂性好，从而能提高中间辊的使用寿命。具体实施例方式Ti、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。本专利技术钼铁优选1.0～3.0％(重量百分比含量，以下同)、钒铁优选0.7～1.5％、铌铁优选0.06～0.16％、钛铁优选0.05～0.09％。W元素的碳化物稳定，回火时不易析出和聚集，使钢的回火稳定性提高，在较高温度下回火时能析出碳化物造成二次硬化，W元素能阻止晶粒长大，增加淬透性，从而提高钢的耐磨性，本专利技术钨铁优选1.0～2.8％。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；加入较多的Cr元素提高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，本专利技术高碳铬铁优选6.0～8.0％、金属镍优选0.7～1.2％、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元素含量不宜过高，否则会增加堆焊层的回火脆性，本专利技术中碳锰铁优选1.2～1.6％。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，从而达到提高堆焊合金的韧性的目的。另外，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，本专利技术稀土优选1.0～5.0％。硅铁里的Si元素脱氧能力很强，能与FeO作用形成SiO2，然后进入熔渣而被排除；Si元素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元素含量不能太高，否则易产生晶界碳化物从而导致裂纹。本专利技术硅铁优选0.80～1.5％。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。本专利技术萤石优选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1.2％、高碳铬铁6.0％、钼铁1.0％、钒铁0.7％、铌铁0.06％、钨铁1.0％、钛铁0.05％、金属镍0.7％、硅铁0.80％、稀土1.0％、萤石4.5％、铁粉余量。制造出来的焊丝的堆焊层金属的硬度大于HRC55。实施例2药芯组份按重量百分比含量包括中碳锰铁1.6％、高碳铬铁8.0％、钼铁3.0％、钒铁1.5％、铌铁0.16％、钨铁2.8％、钛铁0.09％、金属镍1.2％、硅铁1.5％、稀土5.0％、萤石10.5％、铁粉余量。制造出来的焊丝的堆焊层金属硬度为HRC59。实施例3药芯组份按重量百分比含量包括中碳锰铁1.4％、高碳铬铁7.5％、钼铁2.0％、钒铁1.2％、铌铁0.08％、钨铁2.0％、钛铁0.07％、金属镍1.0％、硅铁1.1％、稀土4.0％、萤石8.0％、铁粉余量。制造出来的焊丝的堆焊层金属硬度为HRC57。实施例4药芯组份按重量百分比含量包括中碳锰铁1.5％、高碳铬铁8.0％、钼铁2.8％、钒铁1.2％、铌铁0.12％、钨铁2.4％、钛铁0.06％、金属镍1.0％、硅铁1.3％、稀土3.0％、萤石6.0％、铁粉余量。制造出来的焊丝的堆焊层金属硬度为HRC58。权利要求1.修复冷轧中间辊工作层用堆焊药芯焊丝，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1.2～1.6％、高碳铬铁6.0～8.0％、钼铁1.0～3.0％、钒铁0.7～1.5％、铌铁0.06～0.16％、钨铁1.0～2.8％、钛铁0.05～0.09％、金属镍0.7～1.2％、硅铁0.80～1.5％、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工作层用堆焊药芯焊丝，其特征在于所述药芯组份的粒度(目)分别为中碳锰铁80～120、高碳铬铁80～120、钼铁80～120、钒铁60～120、铌铁80～120、钨铁60～120、钛铁60～120、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工作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.如权本文档来自技高网...
【技术保护点】
修复冷轧中间辊工作层用堆焊药芯焊丝，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：１．２～１．６％、高碳铬铁：６．０～８．０％、钼铁：１．０～３．０％、钒铁：０．７～１．５％、铌铁０．０６～０．１６％、钨铁：１．０～２．８％、钛铁：０．０５～０．０９％、金属镍：０．７～１．２％、硅铁：０．８０～１．５％、稀土：１．０～５．０％、萤石：４．５～１０．５％、其余是铁粉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林剑东，何藩，周三保，熊旭，姜庆波，李坚，杨建民，胡相东，邹宏军，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院，攀枝花新钢钒股份有限公司，攀钢集团钢城企业总公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]
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