[发明专利]连铸辊的堆焊方法

说明书

本发明公开了一种连铸辊的堆焊方法，采用低碳氮合金焊丝通过气体保护堆焊枪在上述辊面上堆焊一层，其中保护气体为氩气和/或二氧化碳；将堆焊后的连铸进行缓冷以降低堆焊层应力；缓冷后的堆焊层进行机加工以去除余量，使单面堆焊层厚度为1.5mm；低碳氮合金焊丝的化学成分按质量百分比计为：C：0.02‑0.06％；N：0.06‑0.13％；Cr：17.0‑19.0％；Mn：0.8‑1.5％；Si：0.10‑0.5％；Ni：4.8‑5.8％；Mo：0.6‑1.0；S、P：≤0.03％，硬度HRC44‑50，余量为铁。本发明只需在连铸辊辊面堆焊一层即可形成低碳氮合金堆焊层。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种连铸辊的堆焊方法。

背景技术

低碳氮合金是一种具有独特物理化学特性的新材料，该材料在特有的焊接方法获得的堆焊层具有在高温下抗热疲劳、抗点状腐蚀和避免焊接裂纹。

堆焊层晶粒细化，提高了强度、改善韧性。由于N能与铬、铝、钒、钛等在高温下能形成极稳定的氮化物，并以弥散状细小质点均匀分布在堆焊层中，从而使堆焊层晶粒细化、优化机械性能，提高了堆焊层的抗回火稳定性。由于堆焊层中氮化物的沉淀析出有利于二次硬化，从而提高了堆焊层的抗回火稳定性。

堆焊层具有抗晶间腐蚀和抗热疲劳的性能。由于堆焊层的含C量极低，避免了C和Cr相结合从组织晶界析出产生贫Cr层的可能，从而避免了晶间腐蚀的发生，同时也提高了堆焊层的抗热疲劳性能，减缓了辊面产生龟裂，从而延长了使用寿命。

目前氮合金辊面堆焊层主要是通过明弧获得，要获得1.5mm的有效层厚度，明弧焊需要打底过渡，通常要堆焊三层，即一层打底，二层盖面，堆焊层厚度总计4mm，如图1，最终在连铸辊1上形成有效的堆焊层2以及位于有效的堆焊层2和连铸辊1之间的过渡层3，目前的堆焊方式由于堆焊层数多以及所需时间长，具有成本高、效率低的缺陷。

发明内容

本发明提供一种连铸辊的堆焊方法，本发明只需在连铸辊辊面堆焊一层即可形成低碳氮合金堆焊层。

连铸辊的堆焊方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，去除连铸辊辊面的残留硬面和缺陷；

S2，预热连铸辊，使连铸辊的温度达到200-300℃后，保温4-6小时；

S3，采用低碳氮合金焊丝通过气体保护堆焊枪在上述辊面上堆焊一层，其中保护气体为氩气和/或二氧化碳；

S4，将堆焊后的连铸进行缓冷以降低堆焊层应力；

S5，将步骤S4中缓冷后的堆焊层进行机加工以去除余量，使单面堆焊层厚度为1.5mm；

上述步骤S3中的低碳氮合金焊丝的化学成分按质量百分比计为：

C：0.02-0.06％；N：0.06-0.13％；Cr：17.0-19.0％；Mn：0.8-1.5％；Si：0.10-0.5％；Ni：4.8-5.8％；Mo：0.6-1.0；S、P：≤0.03％，硬度HRC44-50，余量为铁。

进一步地，所述低碳氮合金焊丝的直径为1.2-4.0mm，低碳氮合金焊丝的直径偏差为：-0.06-0mm。

进一步地，所述气体保护堆焊枪工作电压为20-40V，工作电流为300-600A，所述电极到连铸辊辊面的距离为20-30mm。

进一步地，步骤S3中，氩气和二氧化碳的混合比例为1：1-5。