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1、二银堆焊修复材料及工艺摘要：通过分析二银使用条件及损坏形式，确定了堆焊合金系统，研制了匹配的烧结焊剂,制定了合理可行的堆焊工艺，有效地解决了以往堆焊辘使用寿命低于新品馄的问题。关键词：轧辘；堆焊；材料；工艺中图分类号:TG455文献标识码：B鞍钢热轧带钢厂二辗轧机轧辗是1700生产线上的重要备品备件，每年消耗约96对，每支31.5t,具质量的好坏、使用寿命的长短直接影响到辘耗的人小、钢材的质量、维修费用、轧机作业率，最终影响到钢材的成札因此，对二辘进行堆焊修复，进一步提高其性能和使用寿命十分重要。前几年，我们
2、开始着手进行二辘的堆焊修复方面研究和应用，収得了一定的成效，一定程度上降低了馄耗和成木。然而，堆炸修复馄仍然存在冇时磨损不均、性能不稳定等问题,平均使川寿命只达到新品辘的0.5-0.8倍，总体消耗仍然较人，对钢材的成本和轧钢产量造成一定影响。改进堆焊修复材料和工艺，进一步提高二馄堆焊修复后的使用性能和寿命十分必要，为此，2000年初开始立项并进行了系列研究和试验。1二辗工况条件与分析1.1二车昆工况可逆式二辘轧机主要用于板坯宽展和粗轧。轧机允许的最人轧制压力2000t,最人轧制速度3.7m/s,车L制温度一般
3、为1150°C以上。由于经常打水冷却，故辘身表面处于交变状态，温差较大。二银材质为60CrMnMo（HB229-302）,（D1180minx2800mm,化学成分见表k1.2报废原因分析二辘产生损坏原因为：（1）二银少钢坯间产生金属磨损和氧化皮造成的磨粒磨损。（2）由于交变热循环作用，经过一段时间使用后，二辘表面产生热疲劳裂纹。（3）冷却水在辘面和钢坯接触处产牛很高的蒸汽压后，造成冲蚀和气蚀，促进非磨损消耗。（4）馄面接触热钢坏处，组织和性能发生变化，性能降低，加剧磨损和热疲劳。总之，二辘报废的根木原因是磨
4、损和热疲劳。2堆焊材料的选择2.1焊丝的选择根据以上分析，应选择耐热疲劳性能和耐磨损性能均较好的合金系统作为二辘堆焊金属的合金系统。影响热疲劳性能的因素很多，从材料本身来看，影响因素主要有力学性能、热稳定性及物理性能等，而这些因素最终是山材料的成分和组织决定的。从材料的物理性能対热疲劳性能的影响來看，釆川单一纽•织要比多相纽织有利，町以减少热应力。因此，将堆焊金属基体组织设计为强度高、韧性好的低碳马氏体是合理的。试验研究［1］表明，不管什么类型材料的磨粒磨损，耐磨性与硬度都呈间接的线性关系，但过多提高硬度势必
5、降低材料的韧性，対抗热疲劳性能不利。所以应控制w(C)为0.2%—0.35%,以控制组织和硬度。此外，基体组织及第二相对材料耐辭性也有重耍影响［2-4］,在马氏体基体上分布着均匀细小的合金碳化物比单一的马氏体纽织具有更高的耐磨性，而且，文献［5］,［6］认为，此类弥散的碳化物对提髙材料的抗热疲劳性能也是有利的。因此，采用热稳定性好的耐热合金系统Cr-Mo-V,Cr-W-Mo-V比较合理。这类合金系统比较典型的堆焊材料是H25Cr3Mo2MnVA和司太立MultiPass224管丝,它们的堆焊金属在高温回火过程
6、中均能弥散析岀V的碳化物,起到弥散强化作用。两种焊丝的化学成分见表2。以往二馄的堆焊修复试验结果表明，用H25Cr3Mo2MnVA配用国产HJ260,HJ107,SJ301等焊剂的堆焊金属耐热疲劳性能较好，但耐磨性不足，焊示硬度为HRC38—42。而Multipass224管丝山于w(C)及合金总量提高，配用HJ107焊剂后堆焊金属硬度达到HRC44〜49,咐磨性有所提高。2.2烧结焊剂的研制试验表明，Cr-Mo-V和C「W・Mo・V系合金焊丝配用通用焊剂SJ101,SJ301,HJ260等进行轧辘堆焊时，由
7、于Cr,V的氧化，形成尖品石型化合物与*Fe相联，造成沾渣及脱渣困难，不能保证焊剂的工艺性能。HJ107是HJ260的改进型,通过加人Cr2O3,Nb2O5等抑制了Cr,V的氧化，脱渣性能得到改善，但大型轧辐堆焊时均要保持较高的道间温度，其高温脱渣性能仍不理想，加上焊剂木身不能脱氧及过渡合金，因此，为获得预定成分和高质量的轧規表面堆焊金属，研制焊接工艺性能和冶金性能优良的烧结焊剂十分必要。众所周知，提高焊剂碱度可以降低焊缝金属的w(02),提高其韧性和抗裂能力。按GB12470—90规定要求，确定碱性烧结悍剂
8、的渣系为MgO-A12O3-CaF2-SiO2,为解决高温脱渣问题，应降低焊剂的化学活性并加强脱氧，而不釆川加入相应氧化物以抑制合金氧化的方法，也可避免成木提高。焊剂中主要成分作用如下：MgO是主要碱性造渣氧化物，可提高熔渣熔点：CaF2降低熔渣熔点，起稀渣作用；S1O2是酸性氧化物，它山高温冷却至室温可发生4个和变，•其品格改变时伴随着体积的变化，対脱渣有利，但SiO2化学活性较高，应采川热稳定性
