專利名稱：在助卷輥表面堆焊復合硬面鎳基合金高溫材料的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及堆焊技術領域，具體地說是一種在助卷輥表面堆焊復合硬面鎳基合金高溫材料的工藝。
背景技術：
助卷輥制造，國內外通常的做法是在助卷輥表面噴涂一層鎳、鉻、硼、硅合金粉末再進行重熔，實現在助卷輥表面的噴焊。其耐熱、抗沖擊、耐磨性均能滿足使用要求。但是，噴焊在國內主要靠人工操作，因受操作工技術、經驗和情緒的影響，噴焊質量并不穩定， 易出現局部未熔透或未完全熔透形成的結合不良，產生裂紋、剝落等缺陷，嚴重影響產品質量。
國內也常采用自動埋弧焊堆焊復合一層鐵基熱模具鋼材料，其結合牢固質量穩定，但因是鐵基合金含量低耐磨性差、壽命短。發明內容
為了克服現有技術的不足，采用鎳基純合金高溫材料配合適當的焊劑，再結合恰當的工藝，大大提高助卷輥的壽命。
為實現上述目的，本發明設計一種在助卷輥表面堆焊復合硬面鎳基合金高溫材料的工藝，其特征在于采用如下工藝步驟(1)選取焊絲、焊劑焊絲采用鎳基合金高溫材料制成的管狀藥芯焊絲；焊劑采用燒結焊劑；(2)自動埋弧焊堆焊將助卷輥預熱到380°C，再采用自動埋弧焊機將上述管狀藥芯焊絲配合上述焊劑在助卷輥表面進行堆焊復合層，堆焊時自動埋弧焊機的焊接電壓為35V，電流420A，焊絲伸長長度55mm，焊接速度為450mm/分；(3)固熔和沉淀強化處理將表面堆焊好復合層的助卷輥以50°C/h升溫至1100 1250°C 保溫8小時做固熔處理；然后再以以50°C /h冷卻至950°C再保溫16小時做沉淀強化處理；(4)表面冷作硬化處理再對強化處理后的助卷輥擠壓或沖擊，使其冷作硬化到HRC50以上；所述的鎳基合金高溫材料為在奧氏體鎳基合金中添加金屬Cr、Mo、W、Co、Al、Ti和V。
所述的管狀藥芯焊絲成份的重量百分比為40 60%的Ni 0.08%的C; 18 23%的 Cr ； 4 7%的 Mo ；12 18%的 Co ；1 2%的 W ;2 3. 5% Ti ；1 2. 5%的 Al ； 1 2%的V以及彡3%的佝雜質。
本發明同現有技術相比，采用本發明中工藝堆焊出來的助卷輥上機使用的壽命為噴焊的1. 5倍，是原有堆焊工藝的2. 2倍，使用壽命大幅度提高了，在助卷輥表面用自動埋弧焊堆焊復合鎳基純合金高溫材料填補了該領域在國、內外技術中的空白。
具體實施方式
下面結合實例對本發明作進一步地說明。
一、選取材料 1、焊絲采用鎳基合金高溫材料制成的管狀藥芯焊絲，所述的鎳基合金高溫材料為在奧氏體鎳基合金中添加Cr、Mo、W、Co、Al、Ti、V等金屬材料。所述的管狀藥芯焊絲的具體成份的重量百分比為40 60%的Ni ；彡0. 08%的C ；18 23%的Cr ；4 7%的Mo ；12 18%的 Co ；1 2%的W ;2 3. 5% Ti ；1 2. 5%的Al ；1 2%的V，以及彡3%的Fe雜質。
2、焊劑選用XUN-412燒結焊劑。
二、工藝自動埋弧焊堆焊將助卷輥先預熱到380°c，再采用自動埋弧焊機將上述管狀藥芯焊絲配合上述焊劑在助卷輥表面進行堆焊復合層，堆焊時自動埋弧焊機的焊接電壓由原先的 32V提高到35V，使電弧拉長，從而使難熔合金在電弧中的運行時間延長，使之充分熔化；另外，由于該鎳基合金高溫材料中含有大量的難熔合金，如Co、Mo、W，易產生熔化不良，即夾生。因此，經過工藝上的摸索改進，發現將焊絲的伸長長度由原有的25mm提高到55mm，能使焊絲得到充分預熱，從而易于熔化，同時控制電流為420A，焊接速度450mm/分，能使焊接質量更好。
固熔和沉淀強化處理將表面堆焊復合層的助卷輥以50°C /h升溫至1100 1250°C保溫8小時做固熔處理；然后再以50°C /h冷卻至950°C再保溫16小時做沉淀強化處理。
表面冷作硬化處理再對固熔和沉淀強化處理后的助卷輥表面進行擠壓或沖擊， 使助卷輥上堆焊好的復合層冷作硬化到HRC50以上。
權利要求
1.一種在助卷輥表面堆焊復合硬面鎳基合金高溫材料的工藝，其特征在于采用如下工藝步驟(1)選取焊絲、焊劑焊絲采用鎳基合金高溫材料制成的管狀藥芯焊絲；焊劑采用燒結焊劑；(2)自動埋弧焊堆焊將助卷輥預熱到380°c，再采用自動埋弧焊機將上述管狀藥芯焊絲配合上述焊劑在助卷輥表面進行堆焊復合層，堆焊時自動埋弧焊機的焊接電壓為 35V,電流420A，焊絲伸長長度55mm，焊接速度為450mm/分；(3)固熔和沉淀強化處理將表面堆焊好復合層的助卷輥以50°C /h升溫至1100 1250°C保溫8小時做固熔處理；然后再以50°C /h冷卻至950°C再保溫16小時做沉淀強化處理；(4)表面冷作硬化處理再對強化處理后的助卷輥的表面進行擠壓或沖擊，使堆焊好的復合層冷作硬化到HRC50以上；所述的鎳基合金高溫材料為在奧氏體鎳基合金中添加金屬Cr、Mo、W、Co、Al、Ti和V。
2.如要求1所述的一種在助卷輥表面堆焊復合硬面鎳基合金高溫材料的工藝，其特征在于所述的管狀藥芯焊絲成份的重量百分比為40 60%的Ni 0. 08%的C ； 18 23%的 Cr ； 4 7%的 Mo ；12 18%的 Co ；1 2%的 W ;2 3. 5% Ti ；1 2. 5%的 Al ； 1 2%的V以及彡3%的佝雜質。
全文摘要
本發明涉及堆焊技術領域，具體地說是一種在助卷輥表面堆焊復合硬面鎳基合金高溫材料的工藝，其特征在于采用如下工藝步驟(1)焊絲采用鎳基合金高溫材料制成的管狀藥芯焊絲；焊劑采用燒結焊劑；(2)將助卷輥預熱到380℃，再采用自動埋弧焊機將上述管狀藥芯焊絲配合上述焊劑在助卷輥表面進行堆焊復合層；(3)固熔和沉淀強化處理；(4)表面冷作硬化處理；所述的鎳基合金高溫材料為在奧氏體鎳基合金中添加金屬Cr、Mo、W、Co、Al、Ti和V。本發明同現有技術相比，采用本發明中工藝堆焊出來的助卷輥使用壽命大幅度提高了，在助卷輥表面用自動埋弧焊堆焊復合鎳基純合金高溫材料填補了該領域在國、內外技術中的空白。
文檔編號B23K9/18GK102513647SQ201110448939
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者一丁, 楊洪遂, 賀小軍 申請人:上海鴻威硬面技術有限公司