MC5冷軋工作輥局部堆焊修復焊條研制.pdf

1、堆焊修復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具有高硬度、高抗裂性以及高強韌性。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)的項目。
　　根據(jù)金屬材料的相變強化、析出強化

2、、固溶強化及細晶強化等理論,采用正交設計的方法,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。基于正交試驗結果,進一步細調(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晶溫度區(qū)間變寬有密切關系。
　　根據(jù)本文所采用堆焊金屬的合金系統(tǒng)的特點,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制進行探討。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系。通過對兩種不同熱處理工藝路線進行比較,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行冷軋工作輥的堆焊修復模擬試驗,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