不锈钢304上堆焊出硬度大于60需要何种合金焊条？一个大合同，很着急

limgyi-2000 · 发表于 2009-5-14 22:43:11

请问
在不锈钢304上堆焊出硬度大于60需要什么型号的合金焊条？
谢谢！
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因为是做实验，暂时没办法发图。但前面已经试验了六种焊材。分别是D256，D296，D212，D002，D707，D708，说明上都说可以，但实际到了应用上根本不行，要么硬度达不到，要么崩缝。因为有关一个大合同，领导很着急。

江恩技术 · 发表于 2009-5-15 16:12:38

1# limgyi-2000
应该发个图。

钨锰合金 · 发表于 2009-5-15 16:34:30

WELDS #6 STELLITE

limgyi-2000 · 发表于 2009-5-16 07:39:52

因为是做实验，暂时没办法发图。但前面已经试验了六种焊材。分别是D256，D296，D212，D002，D707，D708，说明上都说可以，但实际到了应用上根本不行，要么硬度达不到，要么崩缝。因为有关一个大合同，领导很着急。

limgyi-2000 · 发表于 2009-5-16 07:51:19

客户要求是合金的堆焊焊条

凡人一个 · 发表于 2009-5-16 08:42:11

也许对你有用。

摘要：利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及X射线衍射等方法研究了一种新型工具钢冷焊焊缝的微观组织，认为加入强碳化物元素可获得在低碳马氏体基体上弥散分布碳化物颗粒的冷焊焊缝，该焊缝硬度高、韧性好，可同时满足工具钢对耐磨性和抗裂性的要求。

1 引言
由于冷作模具、冶金备件(如轧辊)等在工作时需承受巨大的交变应力及摩擦作用，因此要求构件表面在具有较高的硬度(58～62HRC)、良好的耐磨性的同时具有较好的韧性。构件材料一般选用优质工具钢，并且经过严格的表面热处理。但恶劣的工作条件常导致构件表面出现裂纹，甚至局部脱落。这些构件造价昂贵，若整件报废，将造成巨大的经济损失。与构件整体相比，其缺陷尺寸一般较小，若采用适当方法进行修复，则可显著降低生产成本。焊接堆焊修复即是延长构件服役时间的一种有效方法。
目前常用的堆焊焊缝材料为Cr-Mo-W合金系，利用网状碳化物及高碳马氏体来提高工模具的硬度及耐磨性。但工模具表面极高的硬度及脆性使其可焊性差，为避免焊接裂纹，需要焊前预热300～500℃(有时还需进行焊后热处理)，这对于一些大型工模具的修复而言工艺可行性极差，严重限制了堆焊修复法的工程应用，迫切需要研究一种工艺简单的冷焊修补方法。为了实现工具钢的冷焊，除采用降低焊接应力的工艺措施外，必须在保证焊缝硬度及耐磨性的同时提高焊缝的韧性及抗裂性。笔者通过堆焊试验并利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及X射线衍射等方法对一种新型冷焊焊缝的微观组织进行了研究。
2 堆焊试验与检测
试验材料：采用高碳的Ti-Nb-V-Re-Cr合金系，通过焊条药皮过渡C及合金元素，药皮中加入金属Nb、Ni、钛铁、钒铁、铬铁、石墨及Re-Si、Re-Mg合金；采用CaO-CaF2-TiO2渣系，熔渣碱度B=1.3～1.4；采用Ø3.2mm的H08A焊芯，在TL-25型焊条压涂机上压制焊条。
试验设备及程序：利用自制焊条在9Cr2Mo轧辊表面堆焊金相试样，焊接电流I=130～150A，层间温度小于35℃；水冷条件下用砂轮切割机切取试样。采用JXA-840型扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、3080E型X射线荧光光谱仪、H-80透射电镜(TEM)以及D/max-RC型X射线衍射仪对试样进行微观组织成分分析。用ZB-28冲击试验机作无缺口冲击试验，用SEM观察断口形貌。在Ø200mm的9Cr2Mo冷轧辊表面进行缺陷修补并进行检验。
3 试验结果与分析
表1 焊缝主要元素含量(质量百分数，%) 元素 C Ti Nb V Cr Ni Mo 含量 0.88 0.64 1.18 2.18 1.43 1.3 0.25
焊缝主要成分
冲击试验及断口观察
缺陷修补试验
由X射线荧光光谱仪测得的焊缝主要成分见表1。
由表1可知，X射线荧光光谱仪测得焊缝为高碳多元合金系统，而高碳是保证焊缝硬度及耐磨性的基础。Nb、Ti、V为强碳化物形成元素，易形成MC型碳化物，含量较高时可由液态金属中析出初生碳化物。MC碳化物的高硬度(TiC：HV3200，NbC：HV2400，VC：HV2094)有利于提高焊缝硬度和耐磨性；同时，初生碳化物分布均匀，有利于改善材料韧性。Cr、Mo为中强碳化物元素，但与Ti、Nb、V共存时，Cr、Mo主要起固溶强化作用，强化基体，而Mo对于细化晶粒、改善材料韧性也有一定作用。Ni的主要作用是固溶强化、改善韧性。X射线荧光光谱仪还测得焊缝中加有Re元素，目的是利用Re氧化物为碳化物提供形核核心，促进碳化物的弥散分布。
图1为焊缝试样的X射线衍射结果，焊缝材料主要由α-Fe和NbC、TiC组成。图2所示为焊缝中碳化物的分布形态，由图中可见碳化物数量多且呈颗粒状均匀分布。电子探针及电子衍射试验结果表明，焊缝中的碳化物主要为NbC、TiC、VC或Nb、Ti、V的复合碳化物(Nb，Ti，V)C。

图1
图2
图3为焊缝基体组织的TEM照片，可知基体为典型的板条状马氏体。由于板条状马氏体含碳量低，亚结构为高密度的位错，具有良好的综合性能，因此有利于改善焊缝韧性。在高碳焊缝中之所以能获得低碳的板条马氏体，与大量碳化物的早期形成有关。焊缝中Nb、Ti、V含量高，在液态熔滴或熔池中与C结合形成大量均匀的碳化物，使奥氏体基体中的碳含量降低，从而避免形成脆性的高碳孪晶马氏体。另一方面，基体含碳量的降低也减少了焊缝凝固后网状二次碳化物的析出，减轻了对基体的割裂作用。

图3
图4 表2 焊缝试样冲击韧度(αk，J/?) 编号 1 2 3 4 5 αk 52 51 56 49 52
焊缝无缺口冲击试验结果见表2，断口形貌见图4。由表2、图4可知焊缝平均冲击韧度达52J/?，断口为明显的韧窝状断口，表明焊缝韧性较好。
用角磨机对9Cr2Mo轧辊表面缺陷进行修整，修整后缺陷尺寸约为Ø30mm，深8～10mm。采用冷焊工艺进行缺陷修补，层间温度约为35℃，每一层焊接后立即进行锤击以消除应力，以达到改善晶粒形态、消除铸态缺陷和减轻焊接应力的目的。焊后进行磁粉探伤，焊缝及热影响区未发现裂纹。焊缝硬度为56～60HRC，接近9Cr2Mo母材的表面硬度(60～61HRC)。
4 结论
堆焊试验与检测分析说明：利用强碳化物元素可在工具钢冷堆焊焊缝中获得弥散的碳化物质点，可明显提高焊缝的硬度和耐磨性；同时焊缝中获得的低碳板条状马氏体基体有利于提高焊缝的韧性和抗裂性。新型的高碳Ti-Nb-V-Re-Cr合金系冷焊焊缝可满足工模具冷焊修补的要求，冷焊工艺简单实用，容易推广。

凡人一个 · 发表于 2009-5-16 08:45:56

高铬铸铁耐磨焊条(破碎机锤头专用耐磨焊条)

D608 ：石墨型药皮的CrMo铸铁焊条，交直流两用。适用于农业机械、矿山设备等承受砂粒磨损与轻微冲击的零件。熔敷金属硬度HRC≥55-63。
D618是石墨型药皮的堆焊焊条，可交直流两用，堆焊层具有优良的抗泥砂、抗汽蚀能力。用于堆焊随受冲击负荷，但要求具有良好的抗磨料磨损的耐磨件。用途：可用于常温及中温耐泥砂、汽蚀等条件下的零件堆焊，如泥浆泵、螺旋推进器等表面堆焊。堆焊层硬度：HRC≥58(焊态空冷).注意事项： 1焊前焊条须经300℃左右烘焙1小时。 25根据被焊工件材质与刚度的不同，采取相应的预热温度及焊接工艺措施。
D638 ：石墨型药皮的高碳高铬铸铁堆焊焊条，交直流两用。适用于堆焊抗磨粒磨损的工作面，如料斗、铲刀、泥浆泵、粉碎机、锤头等。熔敷金属硬度HRC≥60-65。
　　D646 ：低氢钾型药皮的高铬铸铁堆焊焊条，交直流两用。适于常温或高温耐磨耐腐蚀的工作条件，如水轮机叶片、高压泵零件、高炉料钟等。熔敷金属硬度HRC≥55-60。
D667型高铬铸铁耐磨焊条：此焊条可堆焊在低、中碳钢、低合金钢、高锰钢和铸铁零部件表面。能承受高冲击磨损，焊后硬度HRC≥55-65。在500℃高温以下具有良好的耐磨损、耐腐蚀和耐气蚀能力。一般可增加焊件寿命3－8倍。此焊条可多层堆焊，堆焊3层才能达到最好的效果（因为此时堆焊层基本是焊条的成分，母材成分很少）堆焊总厚度以不超过1㎝为宜。适用于堆焊在高温条件下作业的耐磨件（如：环烧炉卸料犁犁头效果较好）。堆焊受强烈冲击下作业的耐磨件（如：矿山和水泥厂的破碎机齿板）此焊条在使用时，要按使用说明，焊前将焊条烘干，对焊件清理预热，焊后缓冷。
D698 ：石墨型药皮的堆焊焊条，交直流两用。用于矿产机械和土泥沙石粉碎强烈磨损部位的堆焊。熔敷金属硬度HRC≥60。
破碎机锤头专用耐磨焊条我厂生产的高铬—钨—钒铸铁堆焊焊条；主要以高铬为基材，加入部分钨钼钒等合素。采用新配方，组合更科学，提高焊层硬度，降低裂纹倾向。宏观硬度可达HRC（60—65），含铬量高，热耐蚀，抗氧化，耐磨粒磨损性能好，有一定的抗冲击耐磨。在矿山，建材机械部件中应用较广。如制砖机绞刀，对辊，电铲斗齿，泵套，输煤机中部槽，破碎机锤头，高炉料钟，炉底板等。制作工艺：碳钢焊芯，石墨型药皮，药皮渗合金形式用途：有一定抗冲击能力，耐磨粒磨损，。如制砖机绞刀，对辊，电铲斗齿，泵套，输煤机中部槽，破碎机锤头，高炉料.

堆焊层硬度：HRC≥58

注意事项：1、焊前焊条须经300~350℃烘焙1h。

2、堆焊工件必须先经400~600℃预热，并将工件的铁锈、油污等清除干净再进行堆焊。

3、每次堆焊的长度以不超过50~70mm为宜。

4、每次工件应在600~700℃回火1h后再缓冷，或将工件立即放入干燥和预热的砂箱或草灰中缓冷。

轧辊修复专用耐磨堆焊条

1.DJ052高铬堆焊条

碱性药皮，焊缝金属含Cr20-35%、其他<10%、C2-4%等合金。有很高耐磨性和抗气蚀性及耐高温性。焊接工艺性优良，可交直流两用。焊前焊条适当烘干，如有可能，用J506或J422作过渡层或适当予热工件.用于堆焊修复轧钢、造纸、制糖、塑料、矿山、泥浆泵机械受强热磨粒磨损工件如导卫、砼泵耐磨板、泵壳、锤头、45、38CrMoAL钢螺杆(机筒、破碎机刀片)、铲齿、磨煤机磨辊、水泥辊压机辊面、搅拌叶片等易磨损件。堆焊层硬度：HRC≥60.

2.DJ054高铬钼超硬高耐磨堆焊条

碱性药皮，焊缝金属含Cr20-35%、其他(WC、Mo、BC)<20%、C2-4%等合金。具有很高硬度、耐磨性、抗气蚀性及耐高温性。焊接工艺性优良，可交直流两用。适用于水泥厂、木炭机螺旋等超耐磨易磨损件.堆焊层硬度：HRC≥70。

3.D906高耐磨抗高温堆焊条

碱性药皮，含Cr≤5﹪、C≤0.6﹪、Mo<2。0﹪、W≤7~10、其他<4﹪等合金。有较高耐磨、红硬性、抗裂及抗氧化性。焊接工艺优良。交直流两用。用于堆焊修复要求较高耐磨性的3Cr2W8V类热作模具、齿轮、机立窑塔篦、煤矿、钻头、造纸等易磨损件。堆焊层硬度：HRC≥60

4.D062高强韧不锈钢焊条

焊缝金属含Mn16~18%、Cr15~17%、Ni2~4%等合金，焊缝金属无磁性。耐蚀耐磨、强韧性极好(可焊接弹簧钢、高锰钢、42CrMo、38CrMoAL、铸钢齿轮等而不裂)、抗高温及加工硬化等特点。焊接工艺好，交直流两用。焊接时宜小

所在地：河北·邢台
企业名称：南宫市富泰耐磨焊条厂
联系人：任先生先生(经理)

江恩技术 · 发表于 2009-5-16 13:40:56

本帖最后由江恩技术于 2009-5-16 13:53 编辑

4# limgyi-2000

是否可以说明：
1.堆焊层的厚度、机械性能要求？
2.堆焊后是否机加工？
3.堆焊机体（304）的厚度、是否焊后加工等；
我原先干过一种活的焊接评定，机体材质是42CrMo的，需在外沿部L=30mm堆焊合金，堆焊后金属硬度为HRc=36-42,精车后经加工硬化HRC=60-65。见下图：

limgyi-2000 · 发表于 2009-5-16 15:07:12

堆焊层厚度是3mm，不需要机加工，不锈钢钢板的厚度是10mm，长度是150mm，对机械性能没有特殊要求，在叶面和项面堆焊的硬度都要达到60

limgyi-2000 · 发表于 2009-5-16 17:23:14

如果我在不锈钢面上先用ED308不锈钢焊条打底，作为过渡，然后再堆焊高硬度焊条，应该能解决崩缝的问题，但在308上用那种焊条能达到硬度60呢

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