[发明专利]一种用于管模修复的焊料及管模修复方法

说明书

本发明公开了一种用于管模修复的焊料，所述焊料为低合金堆焊料，所述焊料各组分质量分数包括：C 0.15～0.25％、Si 0.35～0.75％、Mn 0.5～0.8％、Cr 2.8～3.4％、Mo 1.05～1.35％、V 0.40～0.48％，余量为Fe。本发明还公开了利用上述焊料进行管模修复的修复方法，通过焊接修复、机加工和热处理，完成对管模的修复。本发明能够对失效管模进行通体修复，保证焊接修复处的材质与管模材质基本一致，且焊接修复处的耐高温性能和力学性能较佳，使用寿命较长。

技术领域

本发明涉及模具修复技术领域，特别涉及一种用于管模修复的焊料及管模修复方法。

背景技术

在现代基础设施建设中，离心铸造球墨铸铁管以其壁薄、重量轻、强度高、伸长率大、防腐、易运输、安装、耐压、承载、抗震能力强等优点，已逐步取代了传统的水泥管和灰铁管，广泛用于城市输水、排污、大型引水工程、电线、电缆套管等工程中。铸管模是制造离心球铁铸管的关键部件，在离心铸造球墨铸铁管的制造成本中占有很高的比例。

目前国内铸管模材质主要为21CrMo10模具钢，在浇铸前先对铸管模内壁进行预热，管模内表面均布一层模粉，外壁通循环水冷却，水温一般控制在50℃左右，铁水浇铸温度为1400℃～1450℃，随铁水流入管模，管模高速旋转，离心转速约400转/分，经计算机数值模拟的管模内壁最高温度大约为600℃。内壁产生龟裂后，还要涂抹或撒硅铁粉作为孕育剂，填充裂纹，抗表面氧化，每根铸管生产周期约3～6min。

由于铸管模长期在高温条件下工作，而且内外温差较大，因此十分容易因热疲劳而磨损失效，使用寿命普遍较低。从管模内部的失效形式来看，铸管模的失效主要是因热疲劳应力造成的龟裂，裂纹呈网络状，均匀分布，没有明显的方向性。而铸管模的制造成本昂贵，目前热疲劳磨损失效后缺少能进行通体堆焊修复的高寿命的堆焊材料，使得失效的铸管模基本不进行通体堆焊修复，造成了巨大浪费，也给企业带来了沉重的经济负担，因此开发出适用于管模堆焊的高抗热疲劳堆焊材料，具有重要的经济意义。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的至少一种技术问题，提供一种用于管模修复的焊料及管模修复方法，能够对失效管模进行通体修复，保证焊接修复处的材质与管模材质基本一致，且焊接修复处的耐高温性能和力学性能较佳，使用寿命较长。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：一种用于管模修复的焊料，所述焊料为低合金堆焊料，所述焊料各组分质量分数包括：C 0.15～0.25％、Si 0.35～0.75％、Mn 0.5～0.8％、Cr 2.8～3.4％、Mo 1.05～1.35％、V 0.40～0.48％，余量为Fe。

进一步，所述C的含量为0.18～0.22％。

进一步，所述Mo的含量为1.15～1.25％。

进一步，所述Cr的含量为3.0～3.2％。

进一步，所述Si的含量为0.46～0.58％。

进一步，所述焊料还包括有Ni，所述Ni的含量为0.25～0.35％。

本发明还提供了利用上述焊料的管模修复方法，包括以下步骤：

S1.焊接准备：将焊料和焊剂装入埋弧焊焊机，焊剂选用SJ101型焊剂；

S2.焊接：使用埋弧焊焊机对管模内壁进行修复焊接，焊接电流400～600A，堆焊层厚度不小于5mm；

S3机加工：将步骤S2修复焊接后的管模内壁进行打磨和抛光处理，使管模内壁平整、光滑；

S4.热处理：将步骤S3机加工处理后的管模放入真空炉内，以2～8℃/min的升温速率升温至560～580℃，而后维持0.8h以上，最后自然冷却至室温，完成管模的修复。