專利名稱：高碳母材用硬面修補(bǔ)焊材與用于高碳母材的硬面修補(bǔ)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種焊材，尤指一種應(yīng)用于硬面焊接修補(bǔ)且不會(huì)產(chǎn)生焊接熱裂的高碳母材用硬面修補(bǔ)焊材，以及應(yīng)用于高碳母材的硬面修補(bǔ)方法。
背景技術(shù)：
金屬材料的相關(guān)研究與發(fā)展日益進(jìn)步，金屬材料通常是指工業(yè)上各種構(gòu)造物制造時(shí)所使用的金屬(metal)或合金(alloy)。合金常指兩種以上的金屬或金屬與非金屬結(jié)合而成，且具有金屬特性的材料。一般金屬材料均具有下列共同的特性(I)電與熱的良導(dǎo)體；(2)塑性加工變形能力佳，富延性及展性，因此廣泛的應(yīng)用在模具加工、機(jī)械制造、鑄造工業(yè)以及各類工業(yè)中，因?yàn)槟壳敖饘俨牧系谋砻鏉崈舳忍岣?，其金屬材料之間的焊接方式與材料成為一重要課題。目前于鋼鐵廠常見使用的輥輪(Roll)，其碳的含量越高，硬度也越高，但含碳量越高(通常是指超過O. 45 % )，所能使用的焊接材料越少，且作為硬面補(bǔ)焊焊道通常會(huì)發(fā)生熱裂現(xiàn)象，當(dāng)長期使用可能會(huì)發(fā)生輥輪斷裂，十分危險(xiǎn)且必須停工造成經(jīng)濟(jì)上的損失?，F(xiàn)有技術(shù)的輥輪中諸如S60C、S70C、S80C、S85C、S90C以及SUJ2等的高碳母材，其等含碳量皆超過O. 6至I. 2%，已知其等一旦出現(xiàn)熱裂問題或不堪使用時(shí)，無法經(jīng)由二次焊補(bǔ)回修而直接報(bào)廢處理，對(duì)于使用者而言經(jīng)濟(jì)成本高且相當(dāng)不環(huán)保，由此可見目前仍缺乏一種可用于高碳含量的母材且不易發(fā)生熱裂問題的緩沖層焊材。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的高碳母材沒有相對(duì)應(yīng)的修補(bǔ)方式，一旦產(chǎn)生裂紋等問題即作報(bào)廢處理，相當(dāng)不環(huán)保且成本較高而發(fā)明一種硬面修補(bǔ)焊材，該焊材以可應(yīng)用于高碳母材的焊接修補(bǔ)為本發(fā)明目的。為達(dá)到前述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)手段是提供一種硬面修補(bǔ)焊材，其主要由碳、鑰以及鐵元素所組成，其中碳元素重量百分比為O. 02至O. 10% ;以及鑰元素重量百分比為I. 4至3%。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的硬面修補(bǔ)焊材進(jìn)一步包含錳元素，其占整體焊材的重量百分比為I. O至3. 0% ;以及硅元素，其占整體焊材的重量百分比為O. 3至I. 0% ;以及鉻元素，其占整體焊材的重量百分比為O. 6至3. 5% ;以及硫元素，其占整體焊材的重量百分比為O. 03%以下；以及磷元素，其占整體焊材的重量百分比為O. 03%以下。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，在本發(fā)明提供的硬面修補(bǔ)焊材中，碳元素占整體焊材的重量百分比為O. 03%;錳元素占整體焊材的重量百分比為2. I 硅元素占整體焊材的重量百分比為O. 6% ;鉻元素占整體焊材的重量百分比為O. 7% ;鑰元素占整體焊材的重量百分比為3% ;硫元素占整體焊材的重量百分比為O. 03%以下；以及磷元素占整體焊材的重量百分比為O. 03%以下。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的硬面修補(bǔ)焊材可應(yīng)用于選自于由下列者所構(gòu)成的群組的高碳母材軸承鋼SUJ2、SUJ3、SUJ4以及SUJ5。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的硬面修補(bǔ)焊材耐孔蝕當(dāng)量為 12. 09 至 61. 21。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，溫度加熱至550°C時(shí)，本發(fā)明所提供的硬面修補(bǔ)焊材的維式硬度為3IOHv至370Hv。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，溫度加熱至550°C時(shí)，本發(fā)明所提供的硬面修補(bǔ)焊材的維式硬度為3IOHv至370Hv。本發(fā)明還提供了一種硬面修補(bǔ)焊材，其為包含下列元素的合金·碳元素重量百分比為O. 02至O. 10% ;以及錳元素重量百分比為I. O至3.0% ;以及硅元素重量百分比為O. 3至I. 0% ;以及鉻元素重量百分比為O. 6至3.5% ;以及鑰元素重量百分比為I. 4至3% ;以及硫元素重量百分比為O. 03%以下；以及磷元素重量百分比為O. 03%以下；以及其余成分為鐵元素。較佳的，其中碳元素重量百分比為O. 03% ;錳元素含量百分比為2. 1% ;硅元素含量百分比為O. 6% ;鉻元素含量百分比為O. 7% ;鑰元素含量百分比為3% ;硫元素含量百分比為O. 03%以下；以及磷元素含量百分比為O. 03%以下。所述的硬面修補(bǔ)焊材，其可應(yīng)用于高碳母材的焊接修補(bǔ)。所述的硬面修補(bǔ)焊材，其具有良好的抗焊接熱裂敏感度。所述的硬面修補(bǔ)焊材，其具有良好的耐孔蝕性。所述的硬面修補(bǔ)焊材，其溫度加熱至約550°C時(shí)，具有維式硬度介于310Hv至370Hv之間。本發(fā)明還提供了一種硬面焊材修補(bǔ)的方法，其包含提供一碳含量重量百分比O. 6%以上的高碳母材，使用上述的硬面修補(bǔ)焊材進(jìn)行焊接，可得到一經(jīng)硬面修補(bǔ)的母材。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，本發(fā)明所提供的硬面焊材修補(bǔ)的方法中的焊接參數(shù)為電流400A，電壓30V，焊接高度ES030mm，焊接速度40cpm ;其焊接預(yù)熱溫度為350。。。通過本發(fā)明的硬面修補(bǔ)焊材，可達(dá)到下列的優(yōu)點(diǎn)與功效I、本發(fā)明的硬面修補(bǔ)焊材，可忍受高碳母材的稀釋，使得高碳母材得以于適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行硬面焊接修補(bǔ)，而不致以報(bào)廢處理，可大幅降低成本以避免浪費(fèi)。2、本發(fā)明的硬面修補(bǔ)焊材，具有良好的熔金硬度、耐孔蝕性、抗回火軟化能力、耐沖擊性以及對(duì)高碳母材的抗焊接熱裂敏感度。


圖IA為本發(fā)明的硬面修補(bǔ)焊材進(jìn)行耐孔蝕性測(cè)試的結(jié)果。圖IB為對(duì)照組2的硬面修補(bǔ)焊材進(jìn)行耐孔蝕性測(cè)試的結(jié)果。圖2為本發(fā)明的硬面修補(bǔ)焊材調(diào)整其鑰含量進(jìn)行抗回火軟化測(cè)試的結(jié)果。圖3A與圖3B為對(duì)照組3的硬面修補(bǔ)焊材焊接于碳含量O. 6%的高碳母材的焊道圖，其中，圖3B為圖3A的放大圖。圖4A與圖4B為對(duì)照組4的硬面修補(bǔ)焊材焊接于碳含量O. 6%的高碳母材的焊道圖，其中，圖4B為圖4A的放大圖。圖5A與圖5B為對(duì)照組5的硬面修補(bǔ)焊材焊接于碳含量O. 6%的高碳母材的焊道·圖，其中，圖5B為圖5A的放大圖。圖6A與圖6B為對(duì)照組I的硬面修補(bǔ)焊材焊接于碳含量I. 2%的高碳母材的焊道圖，其中，圖6B為圖6A的放大圖。圖7A與圖7B為本發(fā)明的硬面修補(bǔ)焊材焊接于碳含量I. 2%的高碳母材的焊道圖，其中，圖7B為圖7A的放大圖。圖8為本發(fā)明的硬面修補(bǔ)焊材調(diào)整其鑰含量進(jìn)行焊接熱裂敏感度測(cè)試的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明有關(guān)于一種硬面修補(bǔ)焊材，其具體實(shí)施例如下，但應(yīng)明了的是，該等實(shí)施例僅為說明之用，而不應(yīng)被視為本發(fā)明的實(shí)施上的限制。本發(fā)明的硬面修補(bǔ)焊材，以下簡稱RolClad，其成分包含碳、錳、硅、鉻、鑰、硫以及磷，其各元素的重量百分比如表I所示表I
權(quán)利要求
1.一種硬面修補(bǔ)焊材，其主要由碳、鑰以及鐵元素所組成，其中 碳元素占整體焊材的重量百分比為O. 02至O. 10% ;以及 鑰元素占整體焊材的重量百分比為1.4至3%。
2.如權(quán)利要求I所述的硬面修補(bǔ)焊材，其進(jìn)一步包含錳元素，其占整體焊材的重量百分比為I. O至3.0% ;以及硅元素，其占整體焊材的重量百分比為O. 3至1.0% ;以及鉻元素，其占整體焊材的重量百分比為O. 6至3. 5% ;以及硫元素，其占整體焊材的重量百分比為O. 03%以下；以及磷元素，其占整體焊材的重量百分比為O. 03%以下。
3.如權(quán)利要求2所述的硬面修補(bǔ)焊材，其中，碳元素占整體焊材的重量百分比為O. 03% ;錳元素占整體焊材的重量百分比為2. I % ;硅元素占整體焊材的重量百分比為O. 6% ;鉻元素占整體焊材的重量百分比為O. 7% ;鑰元素占整體焊材的重量百分比為3% ；硫元素占整體焊材的重量百分比為O. 03%以下；以及磷元素占整體焊材的重量百分比為O.03%以下。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的硬面修補(bǔ)焊材，其應(yīng)用于選自于由下列者所構(gòu)成的群組的高碳母材軸承鋼SUJ2、SUJ3、SUJ4以及SUJ5。
5.如權(quán)利要求4所述的硬面修補(bǔ)焊材，其耐孔蝕當(dāng)量為12.09至61. 21。
6.如權(quán)利要求4所述的硬面修補(bǔ)焊材，其溫度加熱至550°C時(shí)，具有維式硬度為310Hv至 370Hv。
7.如權(quán)利要求5所述的硬面修補(bǔ)焊材，其溫度加熱至550°C時(shí)，具有維式硬度為310Hv至 370Hv。
8.一種硬面修補(bǔ)焊材，其由碳、鑰、錳、硅、鉻、硫、磷以及鐵元素所組成，其中， 碳元素占整體焊材的重量百分比為O. 02至O. 10% ; 鑰元素占整體焊材的重量百分比為1.4至3%; 錳元素占整體焊材的重量百分比為I. O至3. 0% ; 硅元素占整體焊材的重量百分比為O. 3至I. 0% ; 鉻元素占整體焊材的重量百分比為O. 6至3. 5% 硫元素占整體焊材的重量百分比為O. 03%以下；以及 磷元素占整體焊材的重量百分比為O. 03%以下。
9.一種硬面焊材修補(bǔ)的方法，其包含 提供一碳含量重量百分比O. 6%以上的高碳母材，使用權(quán)利要求I至8任一項(xiàng)所述的硬面修補(bǔ)焊材進(jìn)行焊接，可得到一經(jīng)硬面修補(bǔ)的母材。
10.如權(quán)利要求9所述的硬面焊材修補(bǔ)的方法，其中，焊接參數(shù)為電流400A，電壓30V,焊接高度ES030mm，焊接速度40cpm ;其焊接預(yù)熱溫度為350°C。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)一種高碳母材用硬面修補(bǔ)焊材與用于高碳母材的硬面修補(bǔ)方法。上述硬面修補(bǔ)焊材其包含下列元素，以各元素占整體焊材的重量百分比表示，其中碳元素含量百分比為0.02至0.10％、錳元素含量百分比為1.0至3.0％、硅元素含量百分比為0.3至1.0％、鉻元素含量百分比為0.6至3.5％、鉬元素含量百分比為1.4至3％、硫元素含量百分比為0.03％以下、磷元素含量百分比為0.03％以下；以及其余成分為鐵元素。該焊材可忍受高碳母材的稀釋，使得高碳母材得以于適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行硬面焊接修補(bǔ)，而不致以報(bào)廢處理，大幅降低成本以避免浪費(fèi)，且該焊材具有良好的熔金硬度、耐孔蝕性、抗回火軟化能力以及耐沖擊性。本發(fā)明還提供了一種硬面焊材修補(bǔ)的方法。
文檔編號(hào)B23K35/30GK102909482SQ20111022274
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者蘇晏正, 蔡政宏, 顏筱珊, 喻國輝, 林進(jìn)發(fā), 阮志浩, 林澄輝, 曾茂仁 申請(qǐng)人:天泰焊材工業(yè)股份有限公司