[发明专利]热镀锌槽用沉没辊过渡层堆焊焊丝及堆焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及热镀锌槽用沉没辊，尤其涉及热镀锌槽用沉没辊过渡层，同时，本发明涉及涂层辊类渡层堆焊用焊丝及其堆焊方法。

背景技术

幅宽为1m-2m的热镀锌钢带生产线上的热镀锌槽中工作的沉没辊、稳定辊辊体用00Cr17Ni14Mo2奥氏体型不锈钢制作，辊面用HVOF喷涂WC-Co涂层，以保证热镀锌工艺的有效进行。但由于WC-Co涂层与奥氏体不锈钢间性能的差异，时有发生涂层剥落，导致镀锌钢带生产无法顺利进行，即便不影响热镀锌工序，但也对后续工序造成损害，对客户造成损失。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种热镀锌槽用沉没辊过渡层堆焊焊丝及堆焊方法。本发明在热镀锌槽中工作的沉没辊、稳定辊的奥氏体型不锈钢基体和热喷涂WC-Co涂层间制作过渡层，改善热喷涂WC-Co涂层与基材的结合。

一种热镀锌槽用沉没辊过渡层堆焊焊丝；所述焊丝的成分为(质量百分数)：C：0.04～0.08％、Si：0.3～0.6％、Mn：1.0～1.5％、Cr：10～12％、Ni：3～5％、Mo：0.5～1.2％，Fe：余量。

一种所述的焊丝的堆焊方法，它包括下述步骤：沉没辊辊面机械加工出堆焊区；用所述的焊丝，配SJ81焊剂，焊接电流300-350A，焊接电压28-30V，焊接速度400-600mm/min堆焊；加热到500-540℃进行热处理退火。

所述的堆焊方法，在辊面至边缘各有68-72mm的宽度不堆焊，堆焊区机械加工深度4-5mm。

所述的堆焊方法，堆焊时为常温堆焊，且连续堆焊三层，最终堆焊层具有马氏体组织，其表面硬度HRC35～42。

所述的堆焊方法，热处理退火的保持时间为2.5-4小时。

本发明在热镀锌槽中工作的沉没辊、稳定辊的奥氏体不锈钢和WC-Co涂层间制作过度层，使被加工的辊具有适中的硬度和良好的机械加工性能，适中的硬度为高硬度的涂层提供较好的基体，保证其结合强度。在奥氏体型不锈钢基体和热喷涂WC-Co涂层间制作的过渡层，还能改善热喷涂WC-Co涂层与基材的结合，这样的堆焊设计使成品辊仍保持奥氏体不锈钢和热喷涂层与锌液接触，从而可不考虑堆焊金属的耐锌及使用温度下的腐蚀性。本发明适用于大规模工业生产，制作成本低廉。

具体实施方式

下面，结合较佳实施例进一步说明本发明：

一种热镀锌槽用沉没辊过渡层堆焊焊丝；其特征在于，所述焊丝的成分为(质量百分数)：C：0.04～0.08％、Si：0.3～0.6％、Mn：1.0～1.5％、Cr：10～12％、Ni：3～5％、Mo：0.5～1.2％，Fe：余量。

一种所述的焊丝的堆焊方法，它包括下述步骤：沉没辊辊面机械加工出堆焊区；用所述的焊丝，配SJ81焊剂，焊接电流320A，焊接电压30V，焊接速度500mm/min堆焊，在辊面至边缘各有70mm的宽度不堆焊，堆焊区机械加工深度5mm；堆焊时为常温堆焊，且连续堆焊三层，；加热到515℃进行热处理退火，热处理退火的保持时间为3小时；最终堆焊层具有马氏体组织，其表面硬度HRC35～42。

根据上述实施例，用所设计制作的药芯焊丝在00Cr17Ni14Mo2奥氏体型不锈钢上经埋弧焊堆焊(层)后，表面加工至平整，粗糙度在Ra＝3.2μm，经用2#白刚玉砂喷砂毛化，以JP8000HVOF/HP设备，热喷涂WC-12％Co粉，制作涂层。

热喷涂WC-12％Co涂层与基体结合强度测试：用落球冲击法检测涂层与基体结合强度。结果表明：堆焊有本发明焊材作为过渡层的试样经落球冲击32次尚未出现涂层裂纹或剥落现象(每次有500个直径8.5mm的钢球，每个球重约3.5g，从1m高度自由落下，冲击涂层表面)。而在奥氏体不锈钢表面上同样涂层的试样，落球冲击20～25次即产生裂纹或剥落。说明所研制的焊材，在奥氏体钢表面堆焊作为过渡层后，可大大改善热喷涂后WC-Co涂层与基材的结合强度。

抗回火稳定性测试：奥氏体钢表面堆焊本发明焊材的试样在热处理炉内经520℃加热保温3小时后，试样硬度HRC29.6--HRC33.2(HRC29.6，32.3，30.4，30.6，30.7，33.2)，平均HRC 31.1。再在热处理炉内经第2次520℃加热保温3小时后，试样硬度在HRC29.9--HRC35.2范围，平均HRC 32.9。说明以这种焊丝堆焊的焊层有较好的抗回火稳定性。