[发明专利]堆焊合金耐磨管及其堆焊制作方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种堆焊合金耐磨管及其堆焊制作方法。

背景技术：

堆焊作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法，越来越广泛地应用于各个工业部门零件的制造修复中。石油化工行业的加氢反应器、原流合成塔、煤液化反应器及核电站的厚壁压力容器等内表面均需大面积堆焊耐高温，抗氧及硫化氢等腐蚀的不锈钢衬里。70年代，在该领域内，国内外大量采用了带极埋弧堆焊（SAW）技术，该技术在稀释率和熔敷速度上比丝极埋弧焊有了长足的进步，但随着压力容器日趋大型化、高参数化，促使堆焊技术向更优质更高效的方向发展。然而堆焊过程涉及的堆焊焊机、磁控装置、工艺参数的设置很难掌握，尤其堆焊工艺参数的精确控制对焊接电压对带极电渣堆焊具有重要意义，然而电压过低时，有带极粘连母材的倾向，电压太高时电弧现象明显增加，熔池不稳定，飞溅也增大。

发明内容：

本发明的目的是提供一种堆焊合金耐磨管及其堆焊制作方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种堆焊合金耐磨管，其组成包括： 堆焊耐磨层和基板，所述的堆焊耐磨层与所述的基板通过冶金结合，所述的堆焊耐磨层包括低碳钢板和合金耐磨层。

所述的堆焊合金耐磨管，所述的合金耐磨层的厚度为所述的堆焊耐磨层厚度的1/3~1/2。

一种堆焊合金耐磨管的堆焊制作方法，首先，配置以铬合金为主并添加锰、钼、铌、镍、碳化合物而成的合金耐磨层，并与低碳钢板结合制作成堆焊耐磨层；第二，采用专用堆焊机和加热装置，使高硬度自保护合金焊丝在堆焊机的推动下向前运动，将所述的堆焊耐磨层均匀的焊接在基板上，复合一层后再复合两层以至10~15层，复合过程中由于合金耐磨层的收缩比不同，而出现均匀横向的裂纹；第三，保持碳化合物呈纤维状分布，纤维方向与整体表面垂直；工作时由所述的基体提供抵抗外力的强度、韧性和塑性的综合性能，由所述的合金耐磨层提供满足指定工况需求的耐磨性能。　

所述的堆焊合金耐磨管的堆焊制作方法，所述的基板选为套管坯料，合金耐磨层与低碳钢板结合制作成堆焊耐磨层后，在将所述的堆焊耐磨层复合到所述的套管坯料制成合金耐磨弯管时，采用专用弯头推制机、芯模和加热装置，使套在模具上的坯料在推制机的推动下向前运动，在运动中被加热、扩径并弯曲成形合金弯管的过程。

所述的堆焊合金耐磨管的堆焊制作方法，热推所述的套管坯料过程中，由于金属材料塑性变形前后体积不变来确定管坯直径，所采用的套管坯料的直径小于弯头直径，通过芯模控制坯料的变形过程，使内弧处被压缩的金属流动，补偿到因扩径而减薄的其它部位，从而得到壁厚均匀的弯头。

所述的堆焊合金耐磨管的堆焊制作方法，热推所述的套管坯料过程中，壁厚均匀、连续作业适大批量生产，是碳钢、合金钢弯头的主要成形方法，并也应用在某些规格的不锈钢弯头的成形中，成形过程的加热方式根据成形产品要求和能源情况确定中频感应加热、高频感应加热、火焰加热和反射炉加热的方式；选择所述的中频感应加热、高频感应加热的方式即选择加热圈为多圈或单圈的加热方式。

有益效果：

1. 本发明设计的堆焊合金耐磨管包括堆焊耐磨层和基板，而堆焊耐磨层又由低碳钢板和合金耐磨层组成，合金耐磨层利用含有铬合金同时还添加锰、钼、铌、镍。碳化合物的合金成份，合金组织中碳化物呈纤维状分布，纤维方向与表面垂直。碳化物显微硬度可以达到HV1700-2000以上，表面硬度可达到HRC58-62。合金碳化物在高温下有很强的稳定性，保持较高的硬度，同时还具有很好的抗氧化性能，在500℃以内完全正常使用。

 堆焊耐磨具有很高耐磨性能和较好冲击性能好，能够进行切割、弯曲、焊接等，可采取焊接、塞焊、螺栓连接等方式与其他结构进行连接，在维修现场过程中具有省时、方便等特点，广泛应用于冶金、煤炭、水泥、电力、玻璃、矿山、建材、砖瓦等行业，与其他材料相比，有很高的性价比，已经受到越来越多行业和厂家的青睐。