含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢及生产方法技术

含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢及生产方法，钢中化学成分按重量百分比计为：C0.30％～0.40％、Si0.25％～0.45％、Mn1.9％～2.5％、P≤0.020％、S0.002％～0.012％、Cr2.40％～2.80％、Mo0.18％～0.28％、V0.30％～0.48％、W1.0％～2.0％、Ca≤0.0010％、N≤0.0080％、O≤0.0080％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术除了C、Mn、Si、S、P外，由于Cr、Mo元素向焊缝金属中过渡，加上V元素细化焊缝晶粒，加上W元素耐高温磨损性能，具有较好的焊缝金属的冲击韧性和较好的耐高温腐蚀磨损性能。属的冲击韧性和较好的耐高温腐蚀磨损性能。

【技术实现步骤摘要】
含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢及生产方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢及生产方法。

技术介绍

[0002]轧辊堆焊用焊丝钢主要用于对在使用过程中过度磨损甚至报废的轧辊进行堆焊修复，是一种节约资源、利于环保的再制造方法。轧辊是轧钢生产的重要部件之一，每个钢厂每年都要消耗大量轧辊，由于消耗量大，轧辊价格昂贵，因此引起人们广泛重视。轧辊状态不仅直接影响其使用寿命，而且对钢材的质量、生产率和生产成本有很大影响。采用轧辊修复工艺的辊子，不但成本低，且能提高轧辊使用寿命，降低轧辊消耗量，且能提高轧机作业率和产品质量，是一种有效的技术再制造方法。
[0003]随着钢铁行业迅猛发展，轧制速度不断提高，尤其对于线材行业，高速生产最高速度达到100m/s以上，同时钢材轧制温度较高，基本在900℃以上轧制，还要不停的对轧辊冷却，常规轧辊多不耐腐蚀，在高湿度环境下使用时候，轧辊易发生生锈现象，且轧辊易磨损使轧辊寿命降低，这样就对轧辊在高温耐蚀方面提出了更高的要求。同时需要匹配的焊材修复工艺技术，使轧辊寿命更长久。如公开号为CN1152491的专利“一种轧辊堆焊焊条”、公开号为CN101804530A的专利“一种BD轧辊堆焊修复专用药芯焊丝”、公开号为CN110788514A的专利“一种轧辊堆焊用埋弧焊丝钢盘条及其制造方法、公开号为CN103056548B的专利“高强耐热钢气体保护实芯焊丝”；公开号为CN103100801B的专利“一种高强高韧低合金调质压力容器钢用自动埋弧横焊焊丝”、公开号为CN103100801B的专利“一种高强高韧低合金调质压力容器钢用自动埋弧横焊焊丝”专利，这些专利文献公布的焊丝均涉及普通强度级别耐热焊丝或轧辊堆焊焊丝，但在高温腐蚀耐磨性能上得不到保证。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢及生产方法，可解决超高强轧辊相配套焊丝问题。本专利技术的焊丝同时具有良好的焊接工艺性能和加工工艺性能，本专利技术中，含有一定C、Mn、Si、Cr、Mo、V及严格的残余元素控制。由于Cr、Mo元素向焊缝金属中过渡，加上V元素细化焊缝晶粒，加上W元素耐高温磨损性能，Mn与Si联合作用有利于降低焊缝中的氧含量，Mo提高淬透性，提高钢的强度，Mo与Cr配合可提高材料耐磨耐蚀性能，气体成分及Ca成分控制很好的控制了焊接飞溅问题，因此具有较好的焊缝金属的冲击韧性和较好的耐高温腐蚀磨损性能。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0006]含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢，其特征在于，钢中化学成分按重量百分比计为：C 0.30％～0.40％、Si 0.25％～0.45％、Mn 1.9％～2.5％、P≤0.020％、S 0.002％～0.012％、Cr 2.40％～2.80％、Mo 0.18％～0.28％、V 0.30％～0.48％、W 1.0％～2.0％、Ca≤0.0010％、N≤0.0080％、O≤0.0080％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0007]所述盘条直径为5.0
‑
6.5mm。
[0008]所述焊丝直径为2.4
‑
4.0mm。
[0009]本专利技术提供的焊丝中各化学成分具有如下作用：
[0010]C：C控制在0.3％～0.4％，主要是因为C元素的含量对焊缝的强韧性及其组织有较大影响。过高的C含量会促进高碳马氏体的形成、珠光体比例的增加，焊缝韧性的下降，焊缝金属增加冷裂纹的敏感性；过低的C含量则使焊缝强度降低，铁素体比例升高。
[0011]Si：Si控制在0.25％～0.45％，主要因为Si具有脱氧作用，是重要的脱氧剂。适量的Si会对降低焊缝中的氧含量、提高焊缝金属的韧性有重要作用，但过量的Si会导致焊缝韧性降低。
[0012]Mn：Mn是重要的脱氧剂和脱硫剂，同时也是焊缝金属重要的合金元素，是焊缝强韧性的重要元素，过高的Mn含量易造成Mn的偏析，降低焊缝金属韧性，过低则易导致脱氧脱硫不充分，同时焊缝金属强度不足，故Mn含量控制在1.90％
‑
2.50％。
[0013]S：S为有害元素，但过低的S含量会降低焊接流动性能，因此S设置了下限，设计成分0.002
‑
0.012％；
[0014]Cr：高温抗氧化性能和耐蚀能力的关键元素，在高温形成的保护氧化膜主要由Cr2O3组成，以Cr2O3为主的氧化膜较致密，附着性也较强，可以保证合金在高温下长期使用。
[0015]Mo：提高淬透性，提高钢的强度，与Cr配合可提高材料耐磨耐蚀性能，设计成分Mo0.18％～0.28％；
[0016]V：适量的V起晶粒细化作用，提高钢的强度和韧性，过量时，降低钢的韧性。设计成分0.3
‑
0.48％；
[0017]W：是最重要的强化元素，改善高温耐磨性能。同时一方面在焊缝中通过固溶强化提高蠕变强度，另一方面可以形成沉淀相或者提高其它沉淀相的稳定性提升蠕变强度。但是其含量过高时，促进δ
‑
铁素体形成，并且会增大时效脆化倾向，降低焊缝的冲击韧性。因此，本专利技术的W含量控制在1.0
‑
2.0％。
[0018]N、O：属于有害元素，会加大焊接过程飞溅，影响焊缝成形性，因此设计成分0.0080％以下。
[0019]上述焊丝盘条的生产工艺，主要包括电炉冶炼、精炼、VD、连铸、轧制、吐丝、集卷，选用S、P含量低的原材料，控制入炉铁水硫含量，添加Si、Mn、Cr、Mo、V、W合金元素，冶炼出合格的钢水，再生产出直径为2.4mm～4.0mm的焊丝。
[0020]所述盘条钢的抗拉强度1450
‑
1650MPa，延伸率8％以上、面缩率13％以上，本专利技术轧辊寿命为原来的1倍以上。
[0021]采用含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢生产盘条的方法，包括如下方法：
[0022]1)电炉冶炼：出钢前要求C≥0.07wt％，P≤0.005wt％；出钢温度1640～1660℃；出钢时加入增碳材料、锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、铝铁
[0023]2)精炼炉白灰加入要防止钢水裸露吸气，加入助熔渣1
‑
2kg/t，脱氧剂铝粒0.5
‑
1.0kg/t，SiCa粉0.5
‑
1kg/t；C、Si、Mn、P、S、Mo、Cr、V等元素达到或接近目标值进入VD工序；
[0024]3)VD工序：钢包入VD工位后，真空保压时间≥20min，VD温度1620℃～1660℃；
[0025]4)精炼炉出钢前喂铁钙线，保证软吹时间≥15min，出钢温度1610～1650℃；
[0026]5)连铸：中间包过热度30℃以下，二冷比水量0.30L/KG，进行结晶器水流量及电磁
搅拌控制；
[0027]6)线材轧制：线材加热温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢，其特征在于，钢中化学成分按重量百分比计为：C 0.30％～0.40％、Si 0.25％～0.45％、Mn 1.9％～2.5％、P≤0.020％、S 0.002％～0.012％、Cr 2.40％～2.80％、Mo 0.18％～0.28％、V 0.30％～0.48％、W 1.0％～2.0％、Ca≤0.0010％、N≤0.0080％、O≤0.0080％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢，其特征在于，所述盘条直径为5.0
‑
6.5mm。3.根据权利要求1所述的含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢，其特征在于，所述焊丝直径为2.4
‑
4.0mm。4.根据权利要求1所述的含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢，其特征在于，所述盘条钢抗拉强度1450
‑
1650MPa，延伸率8％以上、面缩率13％以上。5.采用如权利要求1
‑
4其中任意一项所述的含W耐高温腐蚀磨损轧辊堆焊焊丝用盘条钢生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：安绘竹，车安，徐曦，尹一，张欢，王宏亮，王冬，刘明军，张皓星，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：