明弧焊在連鑄輥堆焊修復(fù)中的應(yīng)用.pdf

1、在整個(gè)連鑄生產(chǎn)工藝過程中，連鑄輥是連鑄設(shè)備的核心部件。連鑄輥使用一段時(shí)間后，除了產(chǎn)生輥體彎曲變形外，輥面還會出現(xiàn)不同程度的網(wǎng)狀裂紋、氧化腐蝕、磨損等破壞，直接影響連鑄設(shè)備的作業(yè)率、生產(chǎn)成本和鑄坯的質(zhì)量，已嚴(yán)重制約著整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。而傳統(tǒng)的埋弧堆焊（SAW）修復(fù)方法仍無法使連鑄輥的使用壽命實(shí)現(xiàn)突破性的提高，采用新的修復(fù)方法來提高其壽命已勢在必行。
　　明弧焊（Open Arc Welding，OAW）是英國焊接合金有限公司在1

2、994開發(fā)研制出400系列超低碳含氮藥芯焊絲后推出的一種新的焊接方法。本文探究了連鑄輥明弧堆焊修復(fù)后堆焊層的顯微組織、硬度、耐磨性，同時(shí)與埋弧堆焊修復(fù)后輥道的使用性能進(jìn)行了對比。
　　本研究，設(shè)計(jì)了3種不同熱輸入下，對材質(zhì)為21CrMoV5.11連鑄輥明弧堆焊修復(fù)的試驗(yàn)方案。
　　基礎(chǔ)試驗(yàn)結(jié)果表明:按照選定的三種不同的熱輸入進(jìn)行堆焊時(shí)，第一層堆焊金屬的稀釋率均較低，母材對第二、三層堆焊金屬無稀釋作用。
　　堆焊金屬組織

3、特征為：全部為均勻細(xì)小的低碳馬氏體+彌散分布的氮化物。焊絲中N元素的加入，抑制鐵素體生長。以N代C，與合金中的Cr、V、Ti形成穩(wěn)定的氮化物，高度彌散的氮化物提高材料的高溫屈服強(qiáng)度、堆焊層的硬度、強(qiáng)度，特別是抗疲勞強(qiáng)度、耐磨性。在高溫下氮與鉻反應(yīng)形成氮化物，消除了貧鉻區(qū)，提高了焊道搭接區(qū)的抗腐蝕能力和高溫抗腐蝕性。
　　各堆焊層硬度分布較均勻，由于母材的稀釋作用，第一層堆焊金屬的硬度值比第二層和第三層略高。三個(gè)試樣件的第三層由于沒

4、有受到母材的稀釋作用，硬度相差不明顯。三個(gè)試樣的同一層的堆焊金屬的硬度隨線能量的增大逐漸升高，但總的來看變化不大。
　　三種不同的熱輸入中，線能量為38KJ/cm的堆焊層耐磨性最好，平均失重比為2.1918。組織因素對耐磨性有著很大的影響，當(dāng)馬氏體的基體上存在一定量的氮化物時(shí)，這種高度彌散分布的氮化物在磨損過程中抑制裂紋擴(kuò)展的作用。
　　本研究的技術(shù)已在上海一鋼機(jī)電有限公司承接寶鋼不銹鋼事業(yè)部連鑄輥的堆焊修復(fù)項(xiàng)目中使用。通過