專利名稱：堆焊修復(fù)軋輥用的焊劑及其焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種堆焊修復(fù)軋輥用的焊劑及其焊接方法，尤其適用于堆焊修復(fù)55號(hào)鋼穿孔輥和60CrMoV圓盤輥。
還有用H08A焊絲和合金焊劑，采用焊前預(yù)熱，焊后高溫退火。但由于出現(xiàn)難以消除的縱向、橫向裂紋和氣孔，且硬度偏差過(guò)大，難以達(dá)到技術(shù)要求。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種復(fù)合焊接法，采用過(guò)渡層打底加焊接頂層耐磨層，解決了焊接裂紋問(wèn)題。
按照本發(fā)明的堆焊修復(fù)軋輥的焊劑，包括SiO2、TiO2、CaO、MgO、Al2O3、MnO、CaF2，其特征在于在此焊劑中加入了強(qiáng)脫硫去磷的凈化劑，起結(jié)晶核心作用的細(xì)化晶粒元素和加強(qiáng)金屬晶間聯(lián)系的間隙原子元素，這種焊劑的組分重量百分比為SiO2+TiO28～15％CaO+MgO30～45％Al2O3+MnO 15～40％CaF220～30％錳鐵鉻鐵合金合計(jì)(其中錳鐵占3/4～4/5) 10～25％凈化劑金屬元素 0.3～1.0％
細(xì)化晶粒元素 0.3～1.0％間隙原子元素 0.3～1.0％堿度 2.0～2.2根據(jù)焊接過(guò)渡底層和頂面耐磨層的不同要求來(lái)調(diào)整焊劑組分，選用各種不同的變質(zhì)劑，所述的強(qiáng)脫硫去磷的凈化劑采用稀土元素釹Nd和氧化鋇BaO2，兩者的配料重量比為Nd BaO2＝1∶1～1.5，所述的起結(jié)晶核心作用的細(xì)化晶粒元素采用稀土元素鍶Sr和氧化鈣CaO，兩者的配料重量比為Sr CaO＝1∶1～1.5，所述的加強(qiáng)晶間聯(lián)系的間隙原子元素采用硼。
用作為過(guò)渡層的底層焊劑時(shí)，其組分的重量百分比為SiO2+TiO210～15％CaO+MgO 35～45％Al2O3+MnO 15～25％CaF220～30％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì) 9～11％稀土釹Nd和BaO0.3～0.4％稀土鍶Sr和CaO0.3～0.4％硼B(yǎng) 0.3～0.4％堿度 2.0～2.2這時(shí)所得到的熔敷金屬硬度為HB150～200，熔敷金屬的化學(xué)成分分析結(jié)果為(重量百分比)C≤0.10％，Si≤0.35％，Mn＝0.5～1.0％，P、S≤0.025％，B≤0.01％，Cr≤0.5％，變質(zhì)劑合計(jì)≤1.0％。
當(dāng)用作為堆焊修復(fù)55號(hào)鋼穿孔輥的耐磨頂層焊劑時(shí)，各組分的重量百分比為SiO2+TiO210～15％CaO+MgO 35～45％Al2O3+MnO 15～25％CaF220～30％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì) 13～18％稀土釹Nd和BaO 0.5～1.0％稀土鍶Sr和CaO 0.5～1.0％硼B(yǎng) 0.5～1.0％堿度 2.0～2.2
粒度 2.0～0.28mm(10～60目)得到的熔敷金屬硬度為HB181～241，熔敷金屬的化學(xué)成分分析結(jié)果為(重量百分比)C 0.25～0.35％，Si 0.5～1.0％，Mn 0.5～1.0％，P.S 0.025％，Cr 0.5～1.2％，變質(zhì)劑合計(jì)≤2.5％。
當(dāng)用作為堆焊修復(fù)60CrMoV圓盤輥的耐磨頂層焊劑時(shí)，其組分的重量百分比為SiO2+TiO28～10％Al2O3+MnO 30～40％CaF 10～16％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì) 17～23％稀土釹Nd和BaO0.8～1.2％稀土鍶Sr和CaO0.8～1.2％硼B(yǎng) 0.8～1.2％堿度 2.0～2.2這時(shí)所得到的熔敷金屬硬度為HB300～350，熔敷金屬的化學(xué)成分分析結(jié)果為(重量百分比)C 0.25～0.35％，Si≤0.75％，Mn 1.8～2.0％，P、S≤0.025％，Cr 1.5～2.5％，變質(zhì)劑合計(jì)≤3.0％。
綜上所述，采用本發(fā)明的焊劑進(jìn)行堆焊修復(fù)的軋輥，焊接層無(wú)氣孔，無(wú)裂紋，硬度可滿足對(duì)此類軋輥的技術(shù)要求，因此可用于修復(fù)這種類型的軋輥，并能取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
稀土鍶Sr和CaO0.3～0.4％硼B(yǎng) 0.3～0.4％堿度 2.0～2.24)在過(guò)渡底層上焊接耐磨頂層，a)在堆焊修復(fù)60CrMoV圓盤輥時(shí)，用普通H08A焊絲和耐磨頂層焊劑，其組分的重量百分比為SiO2+TiO210～15％CaO+MgO 35～45％Al2O3+MnO 15～25％CaF220～30％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì) 13～18％稀土釹Nd和BaO0.5～1.0％稀土鍶Sr和CaO0.5～1.0％硼B(yǎng) 0.5～1.0％堿度 2.0～2.2粒度 2.0～0.28mm(10～60目)b)在堆焊修復(fù)60CrMoV圓盤輥時(shí)，用普通H08A焊絲和耐磨頂層焊劑，其組分的重量百分比為SiO2+TiO28～10％Al2O3+MnO 30～40％CaF 10～16％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì) 17～23％稀土釹Nd和BaO0.8～1.2％稀土鍶Sr和CaO0.8～1.2％硼B(yǎng) 0.8～1.2％堿度 2.0～2.25)焊接電流I＝450～600A，電壓V＝28～30V，焊接速度U＝36～52m/h，焊道間交錯(cuò)1/2～2/3，6)焊接后進(jìn)行500～550℃退火，然后進(jìn)行II級(jí)探傷，合格后進(jìn)行表面加工。
權(quán)利要求
1.一種堆焊修復(fù)軋輥的焊劑，包含SiO2、TiO2、CaO、MgO、Al2O3、MnO、CaF2，其特征在于在此焊劑中加入了強(qiáng)脫硫去磷的凈化劑，起結(jié)晶核心作用的細(xì)化晶粒元素和加強(qiáng)金屬晶間聯(lián)系的間隙原子元素，這種焊劑的組分重量百分比為SiO2+TiO28～15％CaO+MgO 30～45％Al2O3+MnO 15～40％CaF220～30％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì)(其中錳鐵占3/4～4/5) 10～25％凈化劑金屬元素 0.3～1.0％細(xì)化晶粒元素 0.3～1.0％間隙原子元素 0.3～1.0％堿度 2.0～2.2
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊修復(fù)軋輥的焊劑，其特征在于所述的強(qiáng)脫硫去磷的凈化劑采用稀土元素釹Nd和氧化鋇BaO2，兩者的配料重量比為Nd∶BaO2＝1∶1～1.5，所述的起結(jié)晶核心作用的細(xì)化晶粒元素采用稀土元素鍶Sr和氧化鈣CaO，兩者的配料重量比為Sr∶CaO＝1∶1～1.5，所述的加強(qiáng)晶間聯(lián)系的間隙原子元素采用硼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的堆焊修復(fù)軋輥的焊劑，其特征在于當(dāng)用于作過(guò)渡層的底層焊劑時(shí)，其組分的重量百分比為SiO2+TiO210～15％CaO+MgO35～45％Al2O3+MnO15～25％CaF220～30％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì))(其中錳鐵占3/4～4/5)9～11％稀土釹Nd和BaO 0.3～0.4％稀土鍶Sr和CaO 0.3～0.4％硼B(yǎng) 0.3～0.4％堿度2.0～2.2
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的堆焊修復(fù)軋輥的焊劑，其特征在于當(dāng)用作為堆焊修復(fù)55號(hào)鋼穿孔輥的耐磨頂層焊劑時(shí)，各組分的重量百分比為SiO2+TiO210～15％CaO+MgO 35～45％Al2O3+MnO 15～25％CaF220～30％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì) 13～18％稀土釹Nd和BaO0.5～1.0％稀土鍶Sr和CaO0.5～1.0％硼B(yǎng) 0.5～1.0％堿度 2.0～2.2粒度 2.0～0.28mm(10～60目)
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的堆焊修復(fù)軋輥的焊劑，其特征在于當(dāng)用作為堆焊修復(fù)60CrMoV圓盤輥的耐磨頂層焊劑時(shí)，其組分的重量百分比為SiO2+TiO28～10％Al2O3+MnO 30～40％CaF 10～16％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì) 17～23％稀土釹Nd和BaO 0.8～1.2％稀土鍶Sr和CaO 0.8～1.2％硼B(yǎng) 0.8～1.2％堿度 2.0～2.2
6.采用權(quán)利要求1所述的堆焊修復(fù)軋輥焊劑的焊接方法，其特征在于此方法包括下列步驟1)焊接前檢查焊件表面，確保表面無(wú)銹、無(wú)油、無(wú)裂紋，2)將焊接的軋輥預(yù)熱到150～250℃，3)采用普通H08A焊絲和過(guò)渡底層焊劑，其組分的重量百分比為SiO2+TiO210～15％CaO+MgO 35～45％Al2O3+MnO 15～25％CaF220～30％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì) 9～11％稀土釹Nd和BaO0.3～0.4％稀土鍶Sr和CaO0.3～0.4％硼B(yǎng) 0.3～0.4％堿度 2.0～2.24)在過(guò)渡底層上焊接耐磨頂層，a)在堆焊修復(fù)60CrMoV圓盤輥時(shí)，用普通H08A焊絲和耐磨頂層焊劑，其組分的重量百分比為SiO2+TiO210～15％CaO+MgO 35～45％Al2O3+MnO 15～25％CaF220～30％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì) 13～18％稀土釹Nd和BaO 0.5～1.0％稀土鍶Sr和CaO 0.5～1.0％硼B(yǎng) 0.5～1.0％堿度 2.0～2.2粒度 2.0～0.28mm(10～60目)或b)在堆焊修復(fù)60CrMoV圓盤輥時(shí)，用普通H08A焊絲和耐磨頂層焊劑，其組分的重量百分比為SiO2+TiO28～10％Al2O3+MnO 30～40％CaF 10～16％中碳錳鐵鉻鐵合金合計(jì) 17～23％稀土釹Nd和BaO 0.8～1.2％稀土鍶Sr和CaO 0.8～1.2％硼B(yǎng) 0.8～1.2％堿度 2.0～2.25)焊接電流I＝450～600A，電壓V＝28～30V，焊接速度U＝36～52m/h，焊道間交錯(cuò)1/2～2/3，6)焊接后進(jìn)行500～550℃退火，然后進(jìn)行II級(jí)探傷，合格后進(jìn)行表面加工。
全文摘要
本發(fā)明提供一種堆焊修復(fù)軋輥用的焊劑，包括包含SiO
文檔編號(hào)B23K9/04GK1454741SQ0313351
公開日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者申渝 申請(qǐng)人:申渝