滚珠、滚柱钢丝的焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种焊接工艺，特别是为增大滚珠（滚柱）钢丝盘重而提供的一种钢丝焊接方法，其特点是退火工艺采取两步法，一是以每秒１２０～１５０℃的冷却速度冷却，使其迅速通过奥氏体晶粒长大温度区，二是减慢降温速度，以每分钟１５０～１７０℃的冷却速度冷却，完成奥氏体向珠光体转变，使焊口处具有较好的韧性，满足生产钢球的要求。本发明专利技术的焊接方法简便适用，不需采用投资巨大的大型连轧机便能实现生产大盘重的滚珠钢丝。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焊接工艺，特别是为增大滚珠钢丝盘重而提供的一种钢丝焊接方法。为提高生产轴承滚动体钢珠的工作效率，减少换料次数，提高材料的利用率，特别是为满足已逐步采用的每分钟生产500～700个钢球的高速冷墩机的生产需要，要求有大盘重钢丝原料与之配合生产。这就需要采用大型线材连轧机，使用大坯料，来轧制生产盘重可达200公斤以上的大盘重钢丝。购置这种设备需耗巨资。而小型连轧机生产的钢丝盘重一般只在30～100公斤左右，这样在钢球生产过程中需频繁换料，降低了生产效率，同时也降低了材料的利用率。由于滚珠钢系高碳铬钢，其含碳量为0.95～1.05%，含铬量为1.3～1.65%，其淬透性能好，高温焊接后在空气中冷却极易产生脆断，可焊接性极差。目前尚未见到有关资料登载滚珠钢丝的焊接技术。本专利技术的目的是为解决滚珠、滚柱钢丝的盘重而提供的一种能满足钢球加工要求的滚珠钢丝的焊接方法。本专利技术的主要特点是退火采取两步法，一是迅速通过奥氏体晶粒长大温度区，二是完成奥氏体向珠光体转变，其具体技术解决方案是A、将钢丝接面进行机械处理后，用夹具固定钢丝，并使两接口对接，B、将对接焊口迅速加热到接近滚珠钢熔点温度，加热时间为1～15秒，近熔点温度为1380～1420℃，C、完成焊接后以每秒120～150℃的冷却速度将焊口温度由1380～1420℃的近熔点降至800～900℃，使焊口处迅速通过奥氏体晶粒长大温度区，防止因晶粒长大而造成接口处脆断，保证焊口具有良好的韧性，以满足高速冷墩机冲球时的要求，D、然后减慢降温速度，以平均每分钟150～170℃的冷却速度使焊口从800～900℃降至250～400℃，完成奥氏体向珠光体转变，E，最后自然冷却为正常室内温度。在焊口温度接近滚珠钢熔点时，可加力挤压，使焊口处挤出一个环带，将接口处的杂质挤出，保证对接面内部组织的纯洁性。被焊钢丝的焊接距离一般在13～20mm之间。完成焊接后，在焊口处制做人工缺陷，便于筛选。本专利技术的焊接方法可采用电焊、激光焊等，不用带有焊剂或保护气体的焊接方法，以保证滚珠钢内部组织不被改变。本专利技术的特点是，不需采用投资巨大的大型连轧机便能实现生产大盘重的滚珠钢丝。该焊接方法投资少，见效快，简便适用，可进行二盘对接或三盘对接，以形成大盘重，满足高速冷墩机生产的需要，能有效地减少冲球时钢丝的换料次数，提高冲球作业率和轴承钢丝的材料利用率。使用本方法焊接的滚珠钢丝坯料在按正常工艺钢丝成品退火后，其焊口性能与钢丝自身性能比较如表1表1 根据焊后达到的力学性能，接口处可以满足高速冷墩机冲球及其他储运方面的要求。但由于焊口的金相组织为片状珠光体，它不利于滚珠的淬火回火，因此可在焊口区人工制做缺陷，使此段钢丝在冲成滚珠后，能有明显标记，便于检查时挑出，不影响成品质量。实施例1本实施例采用电焊机焊接，首先将二盘(每盘70公斤)直径为φ10.5mm的高碳铬滚珠轴承钢丝GCr15的接头端进行机械磨平处理，两接头端对齐后，用夹具固定，两夹具之间的距离为16mm，并通过夹具向钢丝加压，在焊接处施加的焊接电压在5～6秒钟使接头温度达到1400℃，接近滚珠钢的熔点温度，然后加力挤压，使焊口处挤出一个环带。完成焊接后，切断焊接电源，焊接处以每秒120℃的自然冷却速度急速冷却到800℃，大约需要5秒钟，然后再次接通电源，施加低电压，用以减慢降温速度，此电压要保证冷却速度以每分钟160℃的速度下降，大约需要3分钟，焊口温度从800℃降至300℃，然后切断电源，使其自然冷却。稍待取下磨去凸出的环带部分。在焊接处沿轴向制做一凹槽，使此段冲出的钢球有明显的缺陷标记，以便检查时挑除。二盘对焊后，重量达140公斤。也可根据需要进行三盘或更多盘的对接。实验结果，抗拉强度为626N/mm2，布氏硬度为240HB，金相组织为90%左右为片状珠光体，10%左右为细粒状碳化物。实施例2将二盘直径为φ7.0mm的高碳铬滚珠轴承钢丝GCr15的接头端进行机械磨平处理，两接头端对齐后用夹具固定。两夹具之间的距离为14mm，在焊接处施加电压，使焊口处的温度在4秒钟内达到1400℃，即接近滚珠钢的熔点温度，然后加力挤压，使焊口处挤出一个环带，完成焊接后切断焊接电源，焊接处以每秒160℃的冷却速度急速冷却到800℃，大约需要4秒钟，然后再次接通电源，施加低电压，以减慢降温速度，此电压要保证冷却速度为170℃/分，大约需要3分钟焊口温度从800℃降至290℃，然后切断电源，使其自然冷却，后序工艺同实施例1。力学性能的实验结果是抗拉强度623N/mm2，布氏硬度248HB，金相组织为90%左右为片状珠光体，10%左右为细粒状碳化物。权利要求1.一种，其特征在于A、将钢丝接面进行机械处理后，用夹用固定钢丝，并使两对接口对接，B、将对接焊口迅速加热到接近滚珠钢熔点温度，加热时间为1～15秒，近熔点温度为1380～1420℃，C、完全焊接后以每秒120～150℃的冷却速度将焊口温度1380～1420℃的近熔点降至800～900℃，使焊口处迅速通过奥氏体晶粒长大温度区，D、然后减慢降温速度，以平均每分钟150～170℃的冷却速度使焊口从800～900℃降至250～400℃，完成奥氏体向珠光体转变，F、最后自然冷却到室温。2.根据权利要求1所述的，其特征在于在焊口温度接近滚珠钢熔点时，加力挤压，使焊口处挤出一个环带。3.根据权利要求1所述的，其特征在于完成焊接后，在焊口处制做缺陷，使其具有明显标记。4.根据权利要求1所述的，其特征在于焊接距离为13～20mm。全文摘要本专利技术涉及一种焊接工艺，特别是为增大滚珠(滚柱)钢丝盘重而提供的一种钢丝焊接方法，其特点是退火工艺采取两步法，一是以每秒120～150℃的冷却速度冷却，使其迅速通过奥氏体晶粒长大温度区，二是减慢降温速度，以每分钟150～170℃的冷却速度冷却，完成奥氏体向珠光体转变，使焊口处具有较好的韧性，满足生产钢球的要求。本专利技术的焊接方法简便适用，不需采用投资巨大的大型连轧机便能实现生产大盘重的滚珠钢丝。文档编号B23K31/00GK1073901SQ9111175公开日1993年7月7日 申请日期1991年12月30日 优先权日1991年12月30日专利技术者罗昌远, 刘盛文, 蒋世发, 赵德烈, 柏成武 申请人:瓦房店轴承工业公司大连凌水钢丝厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚珠、滚柱钢丝的焊接方法，其特征在于Ａ、将钢丝接面进行机械处理后，用夹用固定钢丝，并使两对接口对接，Ｂ、将对接焊口迅速加热到接近滚珠钢熔点温度，加热时间为１～１５秒，近熔点温度为１３８０～１４２０℃，Ｃ、完全焊接后以每秒１２０～１５０℃的冷却速度将焊口温度１３８０～１４２０℃的近熔点降至８００～９００℃，使焊口处迅速通过奥氏体晶粒长大温度区，Ｄ、然后减慢降温速度，以平均每分钟１５０～１７０℃的冷却速度使焊口从８００～９００℃降至２５０～４００℃，完成奥氏体向珠光体转变，Ｅ、最后自然冷却到室温。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗昌远，刘盛文，蒋世发，赵德烈，柏成武，
申请(专利权)人：瓦房店轴承工业公司大连凌水钢丝厂，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]