一种制备耐磨复合钢板的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备耐磨复合钢板的方法，选择厚度为3‑12mm的结构钢基板作为待焊接板，在待焊接板上采用全自动熔接专用机和药芯焊丝以电弧焊方式熔焊耐磨层；所述药芯焊丝由如下耐磨材料组成，耐磨材料以化学组分按重量百分比计为：C 4.0～5.20%、Cr 21.0～28.0%、Mn 0.35～0.50%、Si 1.0～1.5%、V 0.15～0.25%、Y0.05～0.1%，余量为Fe及不可避免的杂质。本方法将耐磨材料直接填充在空心的药芯焊丝上，采用自制的全自动熔接专用机和药芯焊丝以电弧焊的方式焊接耐磨层，制得的复合耐磨板具有良好的焊接强度、不出现裂纹、硬度均一、表面平整美观、组织细密、耐磨性能优异等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种制备耐磨复合钢板的方法
本专利技术涉及复合钢板
，具体是一种制备耐磨复合钢板的方法。
技术介绍
耐磨钢板广泛应用于高耐磨性能的火电、水泥、钢铁及冶金等行业上，如分别为煤磨、输煤管、溜槽、料斗、弯头等；立磨、溜槽、风机、选粉机、辊压机、料斗等；高炉溜槽、振动筛、除尘风道、球团滑道、烧结厂冷却筛板等；铲斗、破碎机、筛板、螺旋输送机等。同时，耐磨钢通常为焊接结构件，这就要求耐磨钢母材除了具备优异的耐磨性外，焊接接头位置也需要具备优异的综合性能。高强度耐磨钢板由于成分碳含量较高，同时加入Cr、Mo、B等提高淬透性及淬硬性的合金元素，因而其硬度和脆性较大，增加了高强度耐磨钢冷裂纹的敏感性。在焊接过程中，由于受到焊接热循环的作用，焊接接头热影响粗晶区过热，奥氏体晶粒严重粗化，在焊后快速冷却过程中产生粗大淬硬的马氏体组织，导致热影响粗晶区成为该钢焊接接头的冷裂纹主要敏感区之一。为防止冷裂纹产生，往往需要以降低焊接施工效率和恶化施工条件作代价，如采用焊前高温预热、焊后热处理的工艺，这增加了焊接工艺的复杂性和特殊情况下的不可操作性，危害到焊接结构的安全可靠性，对于强度很高的耐磨钢板，焊接问题尤为明显。当前耐磨钢板的焊接过程都是将耐磨层材料直接铺在钢板的焊道上面，然后采用实心焊丝摆动焊道焊接而得到，该方法制备的耐磨板容易出现焊接不均匀，产品容易出现裂纹、质量稳定性较差。要使焊缝金属与母材达到等强匹配存在很大的技术难度，即使焊缝达到了等强，往往焊缝的塑韧性降低到了不可接受的程度，抗裂性能也随之显著下降，为了防止焊接裂纹的产生，施工条件要求极其严格，成本大大提高。耐磨钢焊接问题一直困扰着国内外焊接工作者，其主要特征是耐磨性强，强度和硬度较高，但可焊性差，焊接开裂几率较大。因此，如何通过改进焊接工艺是提高耐磨钢板的强度、抗裂性能、耐磨性能等的有效途径。
技术实现思路
本专利技术针对现有复合耐磨钢板焊接存在的问题，提供一种制备耐磨复合钢板的方法。本方法将耐磨材料直接填充在空心的药芯焊丝上，采用本公司自行设计的全自动熔接专用机和药芯焊丝以电弧焊的方式焊接耐磨层，制得的复合耐磨板具有良好的焊接强度、不出现裂纹、硬度均一、表面平整美观、组织细密、耐磨性能优异等优点。为了实现以上目的，本方法采用的技术方法如下：一种制备耐磨复合钢板的方法，其特征在于：包括如下步骤：选择厚度为3-12mm的结构钢基板作为待焊接板，在待焊接板上采用全自动熔接专用机和药芯焊丝以电弧焊方式熔焊耐磨层；所述药芯焊丝由如下耐磨材料组成，耐磨材料以化学组分按重量百分比计为：C4.0～5.20%、Cr21.0～28.0%、Mn0.35～0.50%、Si1.0～1.5%、V0.15～0.25%、Y0.05～0.1%，余量为Fe及不可避免的杂质。进一步地，所述所述耐磨层与待焊接板的厚度比为1:0.5-2。进一步地，所述药芯焊丝的药芯为空心结构，将耐磨材料填充在空心的药芯上。进一步地，所述电弧焊熔焊的工艺条件为：电压为30-31V，电流为350-380A，送丝100-200g/min，行走速度为150-200mm/min。进一步地，所述全自动熔接专用机包括机台、基板进料端、耐磨复合钢板出料端、焊机和控制柜；所述机台的两端分别为基板进料端、耐磨复合钢板出料端，机台与焊机及控制柜连接，所述控制柜还与焊机连接；在机台上还设有压紧板，压紧板上还设有多个压紧气缸；所述焊机包括药芯焊丝、送丝桶、送丝马达和焊机口，所述药芯焊丝放在送丝桶上，并通过送丝马达与焊机口连接，所述基板进料端和耐磨复合钢板出料端之间设有导轨，焊机口设在导轨上，并设在基板进料端的上方。进一步地，所述送丝桶还连接旋转送丝桶马达。进一步地，所述药芯焊丝与焊机口连接的一端还设有导丝套管。与现有技术相比，本专利技术的优点及有益效果为：1、本方法将耐磨材料直接填充在空心的药芯焊丝上，采用本公司自行设计的全自动熔接专用机和药芯焊丝以电弧焊的方式焊接耐磨层，制得的复合耐磨板具有良好的焊接强度、不出现裂纹、硬度均一、表面平整美观、组织细密、耐磨性能优异等优点。2、本专利技术在结构钢基板焊接由C、Cr、Mn、Si、V、Y，余量为Fe的耐磨材料，将碳化铬、钒、锰、硅、钇夹杂于铁组成的混合物，能够显著提高钢板的强度及耐磨性。3、本方法利用本公司自制的全自动熔接专用机和药芯焊丝以电弧焊的方式焊接耐磨层，所提供的设备能够在基板上形成组织细密、耐磨性好的耐磨层，焊接的耐磨板表面平整美观，不会出现裂纹，，焊接接头熔合情况良好，盖面层焊缝与填充层焊缝结合处及熔合线处无焊接缺陷，具有良好的焊接强度和耐冲击性能，且生产过程中不需要添加任何粉末，可持续保证产品的高品质，且生产效率高，设备结构简单、成本较低，使用寿命长。其次，以电弧焊方式熔接，凭藉具有良好的应力分散之宽幅平滑串珠之形成而得优越及全面的耐磨耗特性之耐磨层。耐磨层上产生之细纹裂缝乃消除应力而产生，对耐磨之特性完全无损，此裂缝并不会扩散至基板。4、本专利技术方法生产的耐磨复合板的硬度达到58HRC以上，在火电、水泥、钢铁、矿山冶金等领域可作为优异的耐磨板材料，市场前景广阔。附图说明图1为本专利技术所述全自动熔接专用机的结构示意图；图2为焊机的结构放大示意图。附图标记：1-机台，2-耐磨复合钢板出料端，3-基板进料端，4-焊机，5-控制柜，6-导轨，7-药芯焊丝，8-送丝桶，9-旋转送丝桶马达，10-导丝套管，11-送丝马达，12-焊机口，13-压紧气缸，14-压紧板。图3为本专利技术焊接工艺与现有工艺焊接对比图。图4为本专利技术焊接工艺与现有工艺耐磨板的效果图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。本专利技术方案所用的全自动熔接专用机为本公司自行研究，具体结构如附图1、附图2所示。包括机台1、基板进料端3、耐磨复合钢板出料端2、焊机4和控制柜5；所述机台的两端分别为基板进料端3、耐磨复合钢板出料端2，机台1与焊机4及控制柜5连接，所述控制柜5还与焊机4连接。所述机台1主要是承载焊接板子的进出，将结构钢基板从基板进料3端送入，通过焊机的焊接后形成复合耐磨板，再从耐磨复合钢板出料端2送出，控制柜5主要负责设备的启停及焊接工艺参数的调整等，焊机4通过电源作用，正负两极在瞬间短路时产生高温电弧来熔化焊丝上的焊料和被焊材料，使被接触物相结合的目的。在机台1上还设有压紧板14，在气缸缩杆部位连接平板快，压紧焊接板作用；压紧板14上还设有多个压紧气缸13，使得在堆焊焊接过程中由于热应力作用，会导致基板变形引起窜动，利用压紧气缸13和压紧板14能够防止焊接变形。所述焊机4包括药芯焊丝7、送丝桶8、送丝马达11和焊机口12，其中焊机口12主要是将药芯焊丝7进行堆焊，送丝桶8是用来装生产好的药芯焊丝7，送丝马达11驱动给送丝桶8的药芯焊丝7，送丝进行堆焊。所述药芯焊丝7放在送丝桶8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备耐磨复合钢板的方法，其特征在于：包括如下步骤：选择厚度为3-12mm的结构钢基板作为待焊接板，在待焊接板上采用全自动熔接专用机和药芯焊丝以电弧焊方式熔焊耐磨层；所述药芯焊丝由如下耐磨材料组成，耐磨材料以化学组分按重量百分比计为：C4.0～5.20%、Cr 21.0～28.0%、Mn 0.35～0.50%、Si 1.0～1.5%、V 0.15～0.25%、Y0.05～0.1%，余量为Fe及不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备耐磨复合钢板的方法，其特征在于：包括如下步骤：选择厚度为3-12mm的结构钢基板作为待焊接板，在待焊接板上采用全自动熔接专用机和药芯焊丝以电弧焊方式熔焊耐磨层；所述药芯焊丝由如下耐磨材料组成，耐磨材料以化学组分按重量百分比计为：C4.0～5.20%、Cr21.0～28.0%、Mn0.35～0.50%、Si1.0～1.5%、V0.15～0.25%、Y0.05～0.1%，余量为Fe及不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述制备耐磨复合钢板的方法，其特征在于：所述所述耐磨层与待焊接板的厚度比为1:0.5-2。


3.根据权利要求1所述制备耐磨复合钢板的方法，其特征在于：所述药芯焊丝的药芯为空心结构，将耐磨材料填充在空心的药芯上。


4.根据权利要求3所述制备耐磨复合钢板的方法，其特征在于：所述电弧焊熔焊的工艺条件为：电压为30-31V，电流为35...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾志新，廖长学，
申请(专利权)人：贵港捷盛机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45