MC5冷軋工作輥局部堆焊修復(fù)焊條研制.pdf

1、堆焊修復(fù)是延長軋輥壽命的常用手段,手工電弧堆焊因靈活、方便,成為冷軋工作輥局部堆焊修復(fù)的不二選擇。目前,MC5鋼因性能優(yōu)異被廣泛用來制造冷軋工作輥,其要求堆焊金屬同時(shí)具有高硬度、高抗裂性以及高強(qiáng)韌性。與國外相比,國內(nèi)中高碳合金鋼堆焊焊條品種較少,使用效果也不是很理想,尚難以完全達(dá)到 MC5冷軋工作輥的性能要求。因此,研制一種硬度高、耐磨性優(yōu)異及抗裂性良好的堆焊焊條是軋鋼行業(yè)迫切呼吁開發(fā)的項(xiàng)目。
　　根據(jù)金屬材料的相變強(qiáng)化、析出強(qiáng)化

2、、固溶強(qiáng)化及細(xì)晶強(qiáng)化等理論,采用正交設(shè)計(jì)的方法,研究了C、W、Mo、V含量的變化對堆焊金屬組織與性能的影響。通過對正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得出合金元素最佳含量為C:0.55％、W:4%、V:1.0%、Mo:2.5%,各元素對堆焊金屬綜合性能的影響由大到小依次為C,W,Mo,V?；谡辉囼?yàn)結(jié)果,進(jìn)一步細(xì)調(diào)優(yōu)化得出的新合金系統(tǒng),抗裂性能雖有很大提高,但剛性拘束試驗(yàn)焊道仍有裂紋產(chǎn)生,在其堆焊金屬的 SEM高倍形貌中觀察到了少量沿晶界處奧氏體開裂的

3、熱裂紋,該種裂紋的形成與堆焊合金結(jié)晶溫度區(qū)間變寬有密切關(guān)系。
　　根據(jù)本文所采用堆焊金屬的合金系統(tǒng)的特點(diǎn),從堆焊熔池冶金變質(zhì)的角度,向焊條藥皮中添加Y2O3來提高抗裂性。研究了Y2O3的加入量變化對堆焊金屬硬度、韌性、耐磨性的影響,并對稀土氧化物影響堆焊金屬性能的作用機(jī)制進(jìn)行探討。研究表明,加入3%Y2O3的堆焊金屬與未添加Y2O3的相比,其硬度雖然下降了0.6 HRC,但沖擊功值提高了65%,且此時(shí)堆焊組織為混合馬氏體+殘余奧氏

4、體+彌散分布的碳化物顆粒。
　　通過固定保溫時(shí)間,研究了不同回火溫度對堆焊金屬性能的影響,并探討了回火過程中堆焊金屬組織的變化,確立了二次析出碳化物粒子的尺寸與回火溫度之間的關(guān)系。通過對兩種不同熱處理工藝路線進(jìn)行比較,確定MC5冷軋工作輥堆焊金屬的焊后熱處理工藝。
　　采用本文研制焊條進(jìn)行冷軋工作輥的堆焊修復(fù)模擬試驗(yàn),在冷軋工作輥基材 MC5上堆焊20 mm堆焊層,堆焊金屬的硬度為59.3 HRC、沖擊功為7.6 J,優(yōu)于國