低成本高效化堆焊药芯焊丝的研究

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1、山东大学硕士学位论文低成本高效化堆焊药芯焊丝的研究摘要本文研究了一种低成本高效化的大直径堆焊药芯焊丝，药粉以钢铁企业的自产废钢为主要原料，采用离心雾化技术生产，薄壁钢带采用“咬口连接”和“内置钢丝’’技术，解决大直径药芯焊丝的工艺性能无法满足焊接要求的技术难题。随着钢铁冶金行业装备水平的提高，高洁净钢材的产量逐年提高。在钢板生产过程中，由于定尺的需要大约产生钢产量4‰5％的板头、板边，目前钢铁企业多作为废钢回炉重新炼钢，使得这些废钢重走炼钢、轧钢工艺流程，浪费能源、污染环境。这些废钢所具备的洁净特点符合焊接材料用原料标准，并且其中所含有合金元素也可以为焊接冶金有效利用。本文以钢铁

2、企业的自产废钢为原料，采用中频感应炉将废钢熔化成钢水，并根据堆焊材料的使用工况添加适量合金面素，采用离心雾化技术将钢水制成直径0．1mm～5mm的球形或椭球形合金颗粒，该合金颗粒作为大直径药芯焊丝的药粉。本文设计了Fe．Cr-C系大直径耐磨药芯焊丝，通过光学显微镜、TEM、X射线衍射等试验手段研究了Fe．Cr-C系大直径耐磨药芯焊丝堆焊金属的组织性能。通过磨料磨损试验研究了焊丝堆焊金属的耐磨性能，分析了焊丝的合金元素含量、硬度与耐磨性的关系。结果表明：大直径埋弧堆焊药芯焊丝和大直径明弧堆焊药芯焊丝堆焊层金属的基体组织为马氏体加少量残余奥氏体，大量呈针状和片状的碳化物均匀分布在基体

3、上，焊缝金属的硬度大于60HRC，耐磨性良好。本文研制的低成本高效化大直径堆焊药芯焊丝，适于埋弧堆焊和明弧堆焊，具有熔敷速度高、堆焊金属硬度高、组织均匀、耐磨性好等优点。应用本文设计的大直径堆焊药芯焊丝制备耐磨部件，在装载机和钢铁冶金企业进行了工程应用试验，效果良好，其低成本、高效化、高耐磨的优势使其展现出广阔的应用前景。关键词：低成本，高效化，废钢，药芯焊丝，堆焊Vll山东大学硕士学位论文Studyonlowcostsandhighefficiencyhardfacingflux—coredwireABSTRACTInthispaper,atypeofflux—coredwir

4、ewithlowcosts，highefficiencyandlargediameterisstudied．Themedicinalpowderofflux—coredwiretakesscrapsteelasrawmaterial，theauthoradoptsintertwistconnectionandinnerwiretosolvetechnologicalpropertyofthelargediameterflux—coredwireCallnotmeetprocessingpropertyoftheweldingrequirements．Withtheimprovin

5、gofequiplevelofferrousmemllu唱y,theproductionofhighpuritysteelsincreasesrapidly．Whiletheproductionhighpuritysteels，theamountofcoachandplateedgestakeuptothe4％～5％ofgrosssteelproductionduetoneedoflengthfix，andthesesteelsareseemedasscrapsteeltomeltdownasscrapsteel，whichwillexperiencethetechnologic

6、alprocessofsteel—making，andsteel-rollingonceagain，causingthewasteofenergysourceandthepollutionofenvironment．Howeverthepurityofsuchscrapsteelmeetsthestandardofrawmaterialofweldingmaterial，andalloyelementsinitcanbeusedbyweldingmetallurgyefficiently．Thispapermakesuseofthehome—grownscrapsteelofst

7、eelenterprise，meltingthescrapsteelintomoltensteelwithmediumfrequencyinductionfurnace，addingproperamountofalloyelementsonthebasisofapplicationconditionofsurfaceweldingmaterial，andmanufacturingthemoltensteelintoweldalloybeadsbycentrifugalatomiz