一種實(shí)現(xiàn)圓盤(pán)剪剪刃堆焊修復(fù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于堆焊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種實(shí)現(xiàn)圓盤(pán)剪剪刃堆焊修復(fù)的方法。主要 針對(duì)軋鋼生產(chǎn)線鋼板縱邊剪切設(shè)備上的圓盤(pán)剪的剪刃，提供了一種舊件再制造的方法，能 夠達(dá)到原剪刃的使用性能，又能降本增效，實(shí)現(xiàn)增收節(jié)支。
【背景技術(shù)】
[0002] 圓盤(pán)剪剪刃是熱軋中板廠成品板材剪切縱邊的重要備件之一，是直徑 1000mm*80mm雙面使用易損類大型工具，剪刃使用過(guò)程中的破壞形式為崩刃和鈍邊，要求剪 刃有足夠的韌性和高溫強(qiáng)度。只有韌性和強(qiáng)度的完美結(jié)合才能使剪刃達(dá)到良好的使用性 能。原來(lái)圓盤(pán)剪刃通過(guò)周期修磨使用到980mm后就報(bào)廢不再重復(fù)利用。由于單個(gè)圓盤(pán)剪刃 價(jià)格昂貴，使企業(yè)花費(fèi)較多的采購(gòu)費(fèi)用。本發(fā)明針對(duì)圓盤(pán)剪刃的高成本和未重復(fù)利用的特 點(diǎn)開(kāi)始摸索堆焊修復(fù)工藝，并一舉獲得成功。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)圓盤(pán)剪剪刃堆焊修復(fù)的方法。解決了圓盤(pán)剪剪刃 不易再修復(fù)的問(wèn)題。圓盤(pán)剪剪刃進(jìn)行修復(fù)后可達(dá)到原剪刃的使用性能。
[0004] 本發(fā)明主要包括焊接材料的選配、剪刃的機(jī)械加工、焊接參數(shù)、回火溫度工藝。具 體工藝步驟及參數(shù)如下：
[0005] 1、焊接材料的選配：選擇焊接材料時(shí)首先參考母材的含碳量和硬度，然后考慮各 項(xiàng)力學(xué)性能、熱強(qiáng)性、高溫硬度、耐磨性和韌性。焊接材料的含碳量比母材的含碳量低0. 1- 0.2wt%，熔敷層硬度HRC48-52。為了提高母材與堆焊層的可焊性，要使用一種過(guò)渡層焊 絲，過(guò)渡層焊絲碳含量C :0. 2wt %以下，熔敷層硬度在HRC28- 32之間。焊劑是保證堆焊層 的性能重要材料，選擇焊劑主要考慮焊接過(guò)程中對(duì)焊絲成份燒損少，燒結(jié)焊劑的S含量在 0· 04wt% 以下、AL203+Mn0 為 28-31wt%。
[0006] 2、剪刃的機(jī)械加工：先是修復(fù)前疲勞層的加工，再按圖紙尺寸做修復(fù)后加工。
[0007] 3、確定焊接參數(shù)：為了在焊接過(guò)程中提高焊材的性能，降低與母材的稀釋，提高熔 敷速度，用反接法來(lái)減少焊絲的燒損，焊接速度為450- 550mm/min，電流范圍280- 350A， 根據(jù)焊道成型情況調(diào)整電壓，電壓范圍28- 32V，根據(jù)焊道的壓蓋量來(lái)調(diào)整橫移速度，壓蓋 量為 50% - 60%。
[0008] 4、回火溫度工藝：修復(fù)前260- 280°C低溫回火，保溫2h，之后進(jìn)行堆焊修復(fù)，目的 是消除剪刃使用后的殘余應(yīng)力，同時(shí)減少修復(fù)過(guò)程的焊接應(yīng)力；修復(fù)后500- 520°C高溫回 火，保溫2h，隨爐冷卻至KKTC以下，目的是消除焊接應(yīng)力；加工為成品后500-520°C回火， 保溫2h，隨爐冷卻至300-350°C，出爐空冷，目的細(xì)化晶粒組織提高表面性能。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：修復(fù)設(shè)備普及、工序控制簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、舊件再制造、增收 R支。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 實(shí)施例1
[0011] 1、圓盤(pán)剪剪刃材質(zhì)55CrNiW，為了使剪刃表面獲得高強(qiáng)度、高韌性的耐磨工作 層，以適應(yīng)剪刃使用過(guò)程中的工作條件，通過(guò)對(duì)母材和多種熔敷后的材料進(jìn)行硬度檢查、 金屬成份化驗(yàn)、金相組織分析、磨損性試驗(yàn)和常溫下沖擊試驗(yàn)，最終選用了中冶集團(tuán)焊接 研宄所生產(chǎn)的 YJ259-S(C :0· 35 ;Cr :6. 0 ;Mo :1· 20 ;W :2. 0 ;Si :0· 90 ;Mn :1· 80 其它：0· 6) 焊絲作為堆焊剪刃工作層材料，焊絲組織為馬氏體，碳化物彌散分布于馬氏體基礎(chǔ)上，硬 度HRC50. 8 ;為了與母材很好的結(jié)合，過(guò)渡層焊絲也選擇了中冶集團(tuán)焊接研宄所生產(chǎn)的 YJ011-S(C:0. 12 ;Cr :0.70 ;Si :0.80 ;Mn :1.80)組織為鐵素體+粒狀貝氏體焊絲，硬度 HRC28,同時(shí)選配一款燒損比較小的焊劑主要成份：CaO+MgO 31.43% ;AL203+Mn0 29. 56% ; Si02+Ti0223. 42% ;CaF2+Fe016. 11% ;S 0.035% ;P 0.041%。
[0012] 2、剪刃的機(jī)械加工，圓盤(pán)剪剪刃直徑1000mm*80mm，直徑小于980mm就要報(bào)廢，加 工時(shí)既要考慮堆焊層性能也要避免焊接材料的浪費(fèi)，通過(guò)觀察圓盤(pán)剪剪刃的上機(jī)使用特性 及使用后的磨損情況，最終選擇刃口兩側(cè)20mm按970mm加工，中間40mm按978mm加工。
[0013] 3、焊接參數(shù)：兩層過(guò)渡層焊絲的焊接參數(shù)；第一層選擇高速焊接，焊速550mm/ min、電流350A、電壓32V、壓蓋量55%，第二層選擇平穩(wěn)焊接，焊速470mm/min、電流290、電 壓28V、壓蓋量60%。工作層的焊接參數(shù)根據(jù)第二層過(guò)渡層調(diào)整后的最佳參數(shù)實(shí)施焊接。
[0014] 4、回火溫度工藝：修復(fù)前270°C低溫回火，保溫2h，之后進(jìn)行堆焊修復(fù)，目的是消 除剪刃使用后的殘余應(yīng)力，同時(shí)減少修復(fù)過(guò)程的焊接應(yīng)力；修復(fù)后500°C高溫回火，保溫 2h，隨爐冷卻至90°C以下，目的是消除焊接應(yīng)力；加工為成品后510°C回火，保溫2h，隨爐冷 卻至320°C，出爐空冷，目的細(xì)化晶粒組織提高表面性能。
[0015] 圓盤(pán)剪剪刃母材和堆焊熔敷金屬的力學(xué)性能分析：
[0016] 1.堆焊樣件硬度測(cè)試
[0017] 采用HL-160A里氏硬度計(jì)測(cè)量堆焊試樣（兩組）的硬度值，結(jié)果如表1所示：
[0018] 表1堆焊樣件硬度值
[0019]
【主權(quán)項(xiàng)】
L 一種實(shí)現(xiàn)圓盤(pán)剪剪刃堆焊修復(fù)的方法，其特征在于，具體步驟及參數(shù)如下： 1) 焊接材料的選配：焊接材料的含碳量比母材的含碳量低〇. 1-〇. 2wt%，熔敷層硬度 HRC48-52 ;過(guò)渡層焊絲碳含量C :0. 2wt%以下，熔敷層硬度在HRC28- 32之間；燒結(jié)焊劑的 S 含量在 〇? 04wt% 以下，AL203+Mn0 為 28- 31wt% ; 2) 剪刃的機(jī)械加工：先是修復(fù)前疲勞層的加工，再按圖紙尺寸做修復(fù)后加工； 3) 確定焊接參數(shù)：焊接速度為450- 550mm/min，電流范圍280- 350A，電壓范圍28- 32V，壓蓋量為50% - 60% ; 4) 回火溫度工藝：修復(fù)前260- 280°C低溫回火，保溫2h，之后進(jìn)行堆焊修復(fù)；修復(fù)后 500- 520°C高溫回火，保溫2h，隨爐冷卻至100°C以下；加工為成品后500- 520°C回火，保 溫2h，隨爐冷卻至300- 350°C，出爐空冷。
【專利摘要】一種實(shí)現(xiàn)圓盤(pán)剪剪刃堆焊修復(fù)的方法，屬于堆焊技術(shù)領(lǐng)域。具體步驟及參數(shù)為：焊接材料的選配；剪刃的機(jī)械加工；確定焊接參數(shù)：焊接速度為450—550mm/min，電流范圍280—350A，電壓范圍28—32V，壓蓋量為50％—60％；回火溫度工藝：修復(fù)前260—280℃低溫回火，保溫2h，修復(fù)后500—520℃高溫回火，保溫2h，加工為成品后500—520℃回火，保溫2h。優(yōu)點(diǎn)在于：修復(fù)設(shè)備普及、工序控制簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、舊件再制造、增收節(jié)支。
【IPC分類】B23P6-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104625556
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410787380
【發(fā)明人】牛建業(yè), 丁志勇, 韓義安, 張紹國(guó), 祝繼奎, 李曉峰, 張俊峰, 朱小山, 向德文, 王亮
【申請(qǐng)人】秦皇島首秦金屬材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日