[发明专利]用于金属间强磨损和中等冲击的堆焊焊条

说明书

技术领域

本发明涉及一种堆焊焊条，尤其涉及一种用于很好修复轧钢厂的矫直辊、轧辊，还可用于其它抗金属间的磨损的部件上的堆焊焊条。 

背景技术

众所周知，磨损是摩擦的必然结果,它导致材料和能源的消耗。磨损是引起机械零件失效的主要原因之一，约75％的机器零件由于磨损而报废。我国每年困磨损消耗的材料就有1000万吨以上，加上停机和维修费用，造成了数百亿元的经济损失。据资料统计，世界上大约有1/3～1/2的能源消耗在各种不同形式的摩擦上，因磨损造成的损失高达1000千亿美元，可见提高材料的耐磨性具有重大的社会经济意义。例如用于钢铁行业型材厂的矫直机上的矫直辊，在生产过程中磨损严重，更换频率高，给钢材厂带来了很大的浪费。一般的型材厂废品库里都有几百个以上磨损后不能正常使用的矫直辊和轧辊。如果能用堆焊的方法把磨损的部分修复，将会给企业带来可观的经济效益。 

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题提出的，其目的是提供一种具有优良的抗冲击、抗腐蚀、抗耐磨性能的堆焊焊条，其堆焊出的工件表面既能承受强烈的金属间磨损，又能用于抗中等程度的冲击磨损，从而大大提高工件使用寿命以及降低工件的维修成本的用于金属间强磨损和中等冲击的堆焊焊条。 

本发明各原料的重量范围是经过发明人进行大量的摸索和试验总结得出的，各原料在下述重量范围内都具有较好的效果。 

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 

用于金属间强磨损和中等冲击的堆焊焊条，该焊条由焊芯和药皮组成，所述的焊芯为H08A，其所述的药皮由以下组分按下述重量份数组成：

大理石5～10份，金红石15～25份，云母3～7份，钛白粉5～10份，钛铁矿5～8份，钛铁3～6份，中碳锰铁10～15份，高碳铬铁20～25份，钼铁8～15份，纯碱0.5～2份，钾钠水玻璃10～20份；

所述的焊芯与药皮按重量份数比为：焊芯50～65份：药皮35～50份。

所述的药皮由以下组分按下述重量份数组成： 

大理石6～9份，金红石17～23份，云母4～6份，钛白粉6～8份，钛铁矿6～8份，钛铁4～5份，中碳锰铁11～13份，高碳铬铁21～23份，钼铁9～14份，纯碱0.5～1.5份，钾钠水玻璃12～18份。

所述的药皮由以下组分按下述重量份数组成： 

大理石7.5份，金红石20份，云母5份，钛白粉7.5份，钛铁矿6.5份，钛铁4.5份，中碳锰铁12份，高碳铬铁23份，钼铁12份，纯碱1份，钾钠水玻璃15份。

所述的钾钠水玻璃的模数为3.0。 

制备本发明用于金属间强磨损和中等冲击的堆焊焊条采用常规方法，先按配方配比将药皮所用原料粉剂混合均匀后加入钾钠水玻璃搅拌均匀待用，再按焊芯与药皮的配比由油压机压涂于焊芯上，经自然干燥和烘干设备上烘干即为成品。 

本发明的堆焊焊条，硬度虽然在HRC55以上，但含碳量低，在使用过程中，配合合适的焊接工艺参数，在焊态金相组织中为贝氏体、低碳马氏体加弥散分布的碳化物。这就保证了堆焊层的硬度虽然高，但没有裂纹，堆焊多层后也没有裂纹。另外，本发明的堆焊焊条，为Fe-Mn-Cr-Mo合金系，配方科学合理，经过实验室试验和现场应用，表明此种堆焊焊条具有焊接工艺性好、堆焊层的耐磨性能完全达到和超过原有的矫直辊辊套的耐磨性能。经过某钢厂的型材厂矫直机的使用，用本发明堆焊焊条修复的矫直辊辊套的使用寿命达到来原来的2倍，为使用者节省了大量成本，也为国家节省了资源。 

本发明堆焊层金属硬度测试遵循《GB/T 230-91 金属洛氏硬度测试方法》，采用时代TH300洛氏硬度计，每个数据取十个试验点进行测量取平均值，其双层焊态硬度为HRC：57，有很好的韧性，在承受强烈的冲击下，不自已折断，多层堆焊表面没有裂纹。 

目前，国内常用的抗金属间磨损的堆焊焊条是D212，进口的是用美国的M401。用本发明堆焊焊条同国内的D212和美国的M401堆焊焊条进行了多次硬度和抗金属间磨损实验。抗金属间磨损实验采用的是金属磨损环块型磨损实验。 

试验遵循《GB 12444.2-1990 金属磨损实验方法 环块型磨损实验》，样品尺寸12.32mm×12.32mm×19.05mm，每种样品进行9个平行试验取平均值。堆焊层金属硬度测试遵循《GB/T 230-91 金属洛氏硬度测试方法》，采用时代TH300洛氏硬度计，每个数据取十个试验点进行测量取平均值。本堆焊焊条在焊接前不需预热。