[发明专利]连铸机框架表面堆焊的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种连铸机框架表面堆焊的方法，属于重型机械构件焊接技术。

背景技术

本发明所涉及的连铸机，是钢铁企业炉前连铸的一种重要设备，而所述连铸机框架，是用来承载多级轧辊及其传动装置的大型构件。

随着钢铁企业产能的大幅度提升，连铸机设备得到了广泛的应用。为了提高所述框架的使用寿命，许多厂商在进行连铸机框架设计时在其的与轧辊装配的轴承座的块面部位，均采用堆焊不锈钢的办法，来提高所述轴承座块面部位的耐腐蚀、耐高温和耐磨损的性能。

目前已有技术所述连铸机框架表面堆焊层的堆焊，是采用GB/T938E309-16奥302(A302)堆焊材料，采用手工电弧焊堆焊。这种已有技术的堆焊方法，在具体生产实践中，显现出以下几点不足：

1、堆焊层易产生合金晶间腐蚀。由于连铸机框架长期工作在500～550℃温度工况条件中，同时A302堆焊层为含C 0.15％，含Cr21％的奥氏体组织，其多余的C不断地向奥氏体晶粒边界迁移扩散，并与Cr化合而在晶间形成碳化铬的化合物，如(CrFe)23C6等析出，使得奥氏体晶界处产生贫铬层(Cr＜12％)，从而在腐蚀介质的作用下产生晶间腐蚀，最终导致堆焊层锈蚀和开裂，使所述堆焊层破裂、溃散乃至失效。

2、堆焊层不能实施回火消除应力处理。所述框架的尺寸精度要求较高(通常其平面度要求为5μm)，因而所述框架需进行整体回火处理。但由于已有技术的堆焊层为中碳奥氏体组织，不允许实施回火处理(回火会产生晶间腐蚀和475度脆化)，从而只能在堆焊后直接进行加工，使所述框架的应力得不到消除，从而其尺寸稳定性差，加工精度难以保证。

3、耐磨损性差。由于设在所述框架上的轴承座块面经常拆卸更新，且承受较大的压强，所以所述堆焊面需要有足够的耐磨损性能。可是已有技术的A302(奥302)堆焊层的硬度在140～160HB范围内，而其总体耐磨性差，因而满足不了所述框架的耐磨性要求。

4、生产效率低，焊接成本高。由于已有技术采用的是手工电弧焊堆焊方法，其生产效率仅为气体保护焊的30～40％，且其采用电焊条焊接的熔敷金属收得率仅为60％左右，而气体保护焊的熔敷金属收得率达到90％以上。

综上所述，提供一种能够克服已有技术上述不足的所述框架表面堆焊的方法，已成为业内迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种适用于连铸机框架表面堆焊层耐腐蚀、耐磨损、堆焊生产效率高的且可以实施回火消除应力处理的连铸机框架表面堆焊的方法，以克服已有技术的不足。

实现本发明目的的技术构想是，主要采用超低碳(含C量在0.02～0.05％范围内)铁素体合金堆焊层，来避免高温下产生游离碳向晶粒边界扩散迁移，以提高其高温耐腐蚀、耐磨损性能和可回火性能；同时采取气体保护焊的堆焊方法，以提高其高效性，且可进行全位置焊接，使得堆焊操作变得方便简易。从而实现本发明的目的。

基于上述技术构思，本发明实现其目的的技术方案是：

一种连铸机框架表面堆焊的方法，包括被加工焊接件连铸机框架的焊前预处理和框架表面堆焊，其创新点在于：

a、所述框架表面堆焊，是气体保护堆焊；

b、所述框架表面堆焊层的熔敷合金的组分及各组分的重量百分含量是(％)：

C                        0.02～0.05，

Mn                       0.70～1.10，

Si                       0.20～0.60，

Cr                       16.0～18.0，

S                        ≤0.025，

P                        ≤0.025，

Fe及不可避免的杂质       余量。

由以上所给出的技术方案结合前述技术构想可以明了，本发明由于其堆焊层熔敷合金中的含碳量在0.02～0.05％范围内，因而所述熔敷合金的金相组织，是超低碳铁素体组织，加上采用气体保护焊堆焊焊接，从而实现了本发明所要实现的目的。

本发明一种典型的堆焊层熔敷合金的组分及各组分的重量百分含量是(％)：

C                        0.03，

Mn                       0.86，

Si                       0.38，