专利名称：一种适于大型热轧支撑辊埋弧堆焊用焊丝的制作方法
一种适于大型热轧支撑辊埋弧堆焊用焊丝技术领域
本发明属于硬面堆焊技术领域，特别是提供了一种适于大型热轧支撑辊埋弧堆焊用焊丝；用于堆焊修复大型热轧支撑辊。技术背景
为适应钢材品种和质量要求，轧钢装备不断向自动化、高效化和大型化发展，轧辊的外形尺寸和重量不断增加。国内具备制造大型轧辊的厂家只有少数几家，制造周期长。国外进口轧辊价格昂贵，制造周期更长，轧辊占用钢铁企业大量备件费用。
目前，堆焊小型轧辊的技术较为成熟，而重量在30吨以上的大型轧辊的堆焊修复技术在国内还处于发展阶段，由于堆焊修复的热轧支撑辊和新辊的使用寿命还存在较大差距，国内许多厂家不采用堆焊修复。
大型轧辊的修复难度如下:1、焊接材料的选择难度大，焊接材料要求高，要求堆焊金属具有优良的抗裂性能，合适的抗拉强度，堆焊层在使用过程中具有良好的力学性能。2、焊接工艺控制复杂。由于大型轧辊体积大，散热快，在焊接过程中要求轧辊的温度控制合适，否则极易导致堆焊层或轧辊本体产生裂纹。发明内容
本发明的目的在于提供一种适于大型热轧支撑辊埋弧堆焊用焊丝，解决了堆焊层在使用过程中加工硬化速度快、堆焊层在使用过程中出现较严重搓板状形貌等问题。提高了堆焊修复的大型轧辊的使用寿命，使其使用寿命达到新辊的使用寿命的80%以上。
本发明解决问题的思路是:合理设计焊丝的成分，焊丝配用合适的焊剂得到力学性能优异的堆焊层，堆焊层合适的力学性能、合理的微观组织结构是提高堆焊修复轧辊使用寿命的关键。本发明提供一种成分的焊丝，焊丝即可以为实芯焊丝，也可做成粉芯管状焊丝，焊丝的成分范围如下:c:0.10-0.40% ； Mn:1.00-2.50% ； Cr:3.0-7.0% ；Mo:1.0-3.0% ；V +Nb:0.2-1.0% ；Ni:1.0-4.0% ;余量为Fe ;均为重量百分数。
以上成分中，C元素提高堆焊金属的强度和硬度，其合理的范围为0.10-0.40%, C含量过低，强度和硬度较低，影响堆焊修复的轧辊的耐磨性，C含量过高，则堆焊层的韧性会降低，堆焊辊在使用过程中会出现局部剥落、辊面会出现严重的搓板纹，影响轧辊的使用寿命。Mn元素提高堆焊层强度和硬度，Mn含量过低效果不明显，过高会导致堆焊层出现较多残余奥氏体组织，导致轧辊辊面硬度不均匀，影响轧辊的使用寿命，其合理范围为Mnl.00-2.50%。Cr也是提高堆焊层强度和硬度的合金元素，含量过低，效果不显著，含量过高，会导致堆焊的轧辊在使用过程中加工硬化明显，影响轧辊的使用寿命，其合理范围为Cr3.0-7.0%。Mo是强碳化物形成元素，与碳形成MoC，在回火的过程中可弥散析出，提高堆焊层强度和硬度，其合理范围为Mol.0-3.0%，含量过低会导致硬度达不到要求范围，过高会降低堆焊层的韧性，影响轧辊的使用寿命。V和Nb均为强碳化物形成元素，在回火过程中形成W、NbC弥散析出，提高堆焊层强度和硬度，含量过低会导致硬度达不到要求范围，过高会降低堆焊层的韧性，影响轧辊的使用寿命，其合理范围为V+Nb0.2-1.0%。Ni元素的主要作用是提高堆焊金属的韧性，有利于促进贝氏体组织形成，含量过低，效果不显著，含量过高，会导致堆焊层出现较多残余奥氏体组织，导致轧辊辊面硬度不均匀，影响轧辊的使用寿命，其合理范围为Nil.00-4.0%。本发明的有点在于，该焊丝堆焊的合金具有硬度高、韧性好、裂纹敏感性低和耐磨性优良的特点，可有效提高大型热轧支撑辊的使用寿命。
具体实施例方式实施例1:焊丝成分:C0.15% ； Mn2.10% ； Cr6.5% ；Mol.5 % ；V 0.2 ；Nb 0.3% ；Ni2.0% ;其余为Fe，采用以下焊接工艺堆焊修复轧辊:焊接电流550A，焊接电压30V，配HJ107焊剂，焊接速度500mm/Min。焊后轧辊540°C回火，回火后辊面硬度HS52，堆焊修复轧辊使用寿命达到锻钢辊水平。实施例2:焊丝成分:C0.35% ； Mnl.50% ； Cr4.5% ；Mo2.5 % ；V 0.1 ；Nb 0.1% ；Ni3.0% ;其余为Fe，采用以下焊接工艺堆焊修复轧辊:焊接电流550A，焊接电压30V，配HJ107焊剂，焊接速度500mm/Min。焊后轧辊540°C回火，回火后辊面硬度HS58，堆焊修复轧辊使用寿命达到锻钢辊水平。
权利要求
1.一种适于大型热轧支撑辊埋弧堆焊用焊丝，其特征在于，成分重量百分数为:c:0.10-0.40% ； Mn:1.00-2.50% ； Cr:3.0-7.0% ；Mo:1.0-3.0% ；V +Nb:0.2-1.0% ；Ni:1.0-4.0% ;余量为Fe ;做成实 芯焊丝，或做成粉芯管状焊丝。
全文摘要
一种适于大型热轧支撑辊埋弧堆焊用焊丝，属于硬面堆焊技术领域。即可以做为实芯焊丝，也可做成粉芯管状焊丝，焊丝的成分重量百分数为C0.10-0.40%； Mn1.00-2.50%； Cr3.0-7.0%；Mo1.0-3.0%；V +Nb 0.2-1.0%；Ni1.0-4.0%；余量为Fe。优点在于，该焊丝堆焊的合金具有硬度高、韧性好、裂纹敏感性低和耐磨性优良的特点，可有效提高大型热轧支撑辊的使用寿命。
文档编号B23K35/30GK103212920SQ201310108978
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月30日 优先权日2013年3月30日
发明者张飞虎, 牟淑坤, 李永东, 章军, 张楠, 陈延清, 董现春 申请人:首钢总公司