[发明专利]一种耐磨抗冲击型牛腿梁用型材及其焊接工艺

说明书

技术领域

本发明属于合金型材及其处理领域，特别是一种耐磨抗冲击型牛腿梁用型材及其焊接工艺。

背景技术

目前现有的牛腿梁用型材，由于使用普通钢材，经过弯曲拉伸处理后，弯曲部位的材料经过延展，较其他部位更薄，弯曲部位一旦出现破损则落砂管往往直接报废，无法再使用，造成了极大的浪费；若将加厚的牛腿梁用型材两头分别焊接在货架上，由于传统焊接工艺中，由于焊接引起的材料性能变坏，从而影响焊件原有的性能，或者焊缝由于焊接应力或其他致脆因素共同作用下，产生裂纹和气孔等 ，使用过程中容易破损脱落，且焊接过程中产生高温及大量的有害气体，既不节能也不环保，稍不留意就会对工作人员造成损伤，危害健康。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种耐磨抗冲击型牛腿梁用型材及其焊接工艺，能够显著提高牛腿梁用型材的耐磨抗冲击能力，同时工艺操作简单，节能环保。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种耐磨抗冲击型牛腿梁用型材，选择钢材坯料的重量百分比化学成分为：C：0.03-0.08%、Si：0.20-0.30%、Mn：0.20-0.46%、Cr：0.85-1.0%、Mo：0.16-0.22%、N：0.015-0.030%、Cu:0.05%-2%，Ce：0.02-0.10%，La:0.02-0.10% ，P：0.04-0.05%、S:0.03-0.04% 、Nb：0.01-0.25% 、V：0.18-0.36% ，Al：4.8-5.9%，其余为Fe和杂质，型材加工时依次包括进料、电镀、拉拔、退火、保温、酸洗、烘干及入库工序，其中：

电镀工序中，预镀溶液PH值为1.0-1.8 ，主镀溶液PH值为0.5-1.2；

拉拔工序中，钢材坯料置于加热炉中加热至900-950℃后进行拉拔，随后立即进行渗碳处理，处理时间为5-7小时，后冷却至200-260℃并保温，保温时间为30-40分钟；

退火工序包括以下步骤：① 将型材加热至400℃后保温1小时，再加热至600℃保温1小时，最后加热至800℃；②水冷型材至600℃后开始退火工序，退火过程注意保持炉内压力0.3兆帕；

保温工序中，采用两道冷却工序将型材冷却至200-250℃，并保温2.5-3.5小时；

第一道冷却工序：采用油冷以15-17℃/s的冷却速率将型材水冷至380-400℃；

第二道冷却工序：采用水冷以以3-5℃/s的冷却速率将型材水冷至200-250℃；

进行冷却时，若单纯使用水冷，水中冷却应力大，工件容易变形开裂；单用油冷，则冷却速度慢，淬透直径小，工件不易淬透；本发明采用先油冷、后水冷的方法，不但保证工件心部有足够的冷却速度，而且避免了冷却速度过大，造成工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力致使工件变形或开裂；

技术效果：本发明选用的钢材坯料属碳含量较低，既没有低碳钢的低强度硬度和低耐磨性，也不像高碳钢热硬性差、淬透性低 ，C含量在0.03-0.08%范围内，既保证了钢材具有一定的柔韧性，也使得钢材的屈服点和抗拉强度升高，满足了一定的硬度和耐磨性，具有良好的综合力学性能，能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538)，σb为550-850MPa；

Mn含量为0.20-0.46%，Mn含量过高，则使得钢材坯料脆性增强，变得易碎，恰当含量的锰具有很好的脱氧能力，能把钢中的FeO还原成铁，改善钢的质量；还可以与硫形成MnS，从而减轻了硫的有害作用；同时能降低钢的脆性，改善钢的热加工性能；锰能大部分溶于铁素体，形成置换固溶体，使铁素体强化，继而提高钢的强度和硬度。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述的耐磨抗冲击型牛腿梁用型材，钢材坯料的重量百分比化学成分为：C：0.04%、Si：0.24%、Mn：0.30%、Cr：0.90%、Mo：0.18%、N：0.022%、Cu:0.10%，Ce：0.06%，La:0.06% ，P：0.04%、S:0.03% 、Nb：0.25% 、V：0.24% ，Al：5.1%，其余为Fe和杂质。

前述的耐磨抗冲击型牛腿梁用型材，钢材坯料的重量百分比化学成分为：C：0.05%、Si：0.25%、Mn：0.40%、Cr：0.90%、Mo：0.30%、N：0.020%、Cu:0.15%，Ce：0.08%，La:0.08% ，P：0.05%、S:0.03% 、Nb：0.15% 、V：0.25% ，Al：5.2%，其余为Fe和杂质。