本发明涉及焊丝技术领域，尤其涉及一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝的制备方法。
背景技术：
轧辊是轧钢机的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材，在提高钢材产品品质和生产率方面发挥着举足轻重的作用。因此，轧辊质量的好坏和寿命的长短严重影响轧钢机的生产效率。轧辊作为轧钢过程主要消耗部件之一，在日常的轧制过程中，常因各种原因遭到破坏，对失效轧辊进行修复后再利用，将对建设循环经济，降低生产成本，减少污染排放具有重要的经济意义和现实意义。目前轧辊电弧堆焊用药芯焊丝还存在药芯组分不合理，堆焊后不能有效提高轧辊表面的高温磨损和抗开裂能力，同时堆焊层的硬度和抗蠕变性还有待加强，这些都影响了失效轧辊的有效修复。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝及其制备方法，所述药芯焊丝中药芯组分合理，电弧稳定性好，飞溅小，焊缝成型美观，焊接后堆焊层具有良好的硬度和抗蠕变性，且有效提高轧辊表面的高温磨损和抗开裂能力。
本发明提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝的制备方法，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷轧钢带外皮组成，药芯按重量份包括：还原铁粉70-90份、铬粉14-18份、钛粉2-4份、铌铁粉1.5-3份、锰铁粉4-8份、镁铝粉5-8份、钒铁粉1.5-3.5份、钼铁粉4-6份、稀土铁合金粉2.5-4份、镁石粉2-4份、金红石粉末17-25份、长石粉4-7份、大理石粉3-6份、萤石粉2-4份。
具体实施方式中，还原铁粉的重量份还可以为74、78、80、82、85、88份，铬粉的重量份还可以为14.5、15、16、16.5、17份，钛粉的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份，铌铁粉的重量份还可以为1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8份，锰铁粉的重量份还可以为4.5、5、6、6.5、7、7.5份，镁铝粉的重量份还可以为5.5、6、6.5、7、7.5份，钒铁粉的重量份还可以为1.8、2、2.4、2.8、3、3.3份，钼铁粉的重量份还可以为4.4、4.8、5、5.2、5.5、5.8份，稀土铁合金粉的重量份还可以为2.8、3、3.3、3.5、3.8份，镁石粉的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份，金红石粉末的重量份还可以为18、19、20、21、23份，长石粉的重量份还可以为5、5.5、6、6.5份，大理石粉的重量份还可以为3.5、4、4.5、5、5.5份，萤石粉的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份。
优选地，药芯按重量份包括：还原铁粉75-85份、铬粉15-17份、钛粉2.5-3.5份、铌铁粉2-2.5份、锰铁粉5-7份、镁铝粉6-7份、钒铁粉2-3份、钼铁粉4.5-5.5份、稀土铁合金粉3-3.5份、镁石粉2.5-3.5份、金红石粉末19-23份、长石粉5-6份、大理石粉4-5份、萤石粉2.5-3.5份。
优选地，焊接工艺参数为：焊接电压为28-32v，焊接电流为320-350a，焊接速度为35-38cm/min，焊接伸出长度为22-30mm，道间温度为220-260℃。
优选地，药芯焊丝的填充率为32-35％。
本发明还提出了一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：将镁石粉、金红石粉末、长石粉、大理石粉、萤石粉混合后升温至220-280℃，将还原铁粉、铬粉、钛粉、铌铁粉、锰铁粉、镁铝粉、钒铁粉、钼铁粉、稀土铁合金粉混合后升温至100-140℃，然后将两部分物料混合，升温至600-640℃，再空冷至室温，得到预处理药芯粉末；将不锈钢清洗后在75-85℃下烘干，轧制成u形槽，再向u形槽中加入预处理药芯粉末；将u形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成o形，通过连续拉拔，减径，得到药芯焊丝。
优选地，包括以下步骤：将镁石粉、金红石粉末、长石粉、大理石粉、萤石粉混合后升温至220-280℃，保温1-2h，将还原铁粉、铬粉、钛粉、铌铁粉、锰铁粉、镁铝粉、钒铁粉、钼铁粉、稀土铁合金粉混合后升温至100-140℃，保温30-50min，然后将两部分物料混合，升温至600-640℃，保温30-50min，再空冷至室温，过120-150目筛后得到预处理药芯粉末；将不锈钢清洗后在75-85℃下烘干，轧制成u形槽，再向u形槽中加入预处理药芯粉末；将u形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成o形，通过连续拉拔，减径至2.2-3.5mm，得到药芯焊丝。
优选地，包括以下步骤：将镁石粉、金红石粉末、长石粉、大理石粉、萤石粉混合后升温至240-260℃，保温1.2-1.8h，将还原铁粉、铬粉、钛粉、铌铁粉、锰铁粉、镁铝粉、钒铁粉、钼铁粉、稀土铁合金粉混合后升温至120-130℃，保温35-45min，然后将两部分物料混合，升温至610-630℃，保温35-45min，再空冷至室温，过130-140目筛后得到预处理药芯粉末；将不锈钢清洗后在75-85℃下烘干，轧制成u形槽，再向u形槽中加入预处理药芯粉末；将u形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成o形，通过连续拉拔，减径至2.5-3mm，得到药芯焊丝。
本发明铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝的制备过程中，通过将镁石粉、金红石粉末、长石粉、大理石粉、萤石粉与还原铁粉、铬粉、钛粉、铌铁粉、锰铁粉、镁铝粉、钒铁粉、钼铁粉、稀土铁合金粉在不同温度下热处理，然后将这两部分物料混合后置于600-640℃下保温处理，避免温度过高会导致药芯粉末失效，温度过低导致药芯粉末颗粒密度过小，得到的药芯流动性与耐潮性好、密度大、填充率高，且提高本发明药芯焊丝制备过程中拉拔减径操作的稳定性，施焊过程中电弧稳定性好，飞溅小，熔滴过渡流畅，焊缝成型美观，堆焊层中扩散氢含量明显降低；药芯中通过添加并控制铬粉、钛粉、铌铁粉、钒铁粉、钼铁粉的含量，提高堆焊层的淬透性，在堆焊层中生成强化相cr23c6、cr7c3、tic、nbc、vc、mo2c，起到弥散强化和细晶强化效果，与稀土铁合金粉中稀土元素配合，作为异质形核的质点，促进针状铁素体、初生碳化物和少量粒状贝氏体的形成，生成的针状铁素体在堆焊层中起到钉扎作用，提高堆焊层与母材的结合强度，改善堆焊层组织结构中的位错密度，进而改善堆焊层组织结构，使堆焊层具有良好的抗拉强度、屈服强度、韧性、硬度、抗蠕变性、耐高温磨损和抗开裂性；通过添加并控制大理石粉、萤石粉的含量，两者相互配合，生成氟气与二氧化碳气体，在焊接过程中起到良好的自保护作用，又与镁石粉、金红石粉末、长石粉配合，提高药芯粉末的防潮性、分散性与流动性，稳弧效果显著，脱渣性好，堆焊层成型美观。本发明提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝及其制备方法，所述药芯焊丝中药芯组分合理，电弧稳定性好，飞溅小，焊缝成型美观，焊接后堆焊层具有良好的硬度和抗蠕变性，且有效提高轧辊表面的高温磨损和抗开裂能力。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷轧钢带外皮组成，药芯按重量份包括：还原铁粉70份、铬粉14份、钛粉4份、铌铁粉1.5份、锰铁粉8份、镁铝粉5份、钒铁粉3.5份、钼铁粉4份、稀土铁合金粉4份、镁石粉2份、金红石粉末25份、长石粉4份、大理石粉6份、萤石粉2份。
本发明还提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：将镁石粉、金红石粉末、长石粉、大理石粉、萤石粉混合后升温至220℃，将还原铁粉、铬粉、钛粉、铌铁粉、锰铁粉、镁铝粉、钒铁粉、钼铁粉、稀土铁合金粉混合后升温至100℃，然后将两部分物料混合，升温至600℃，再空冷至室温，得到预处理药芯粉末；将不锈钢清洗后在75℃下烘干，轧制成u形槽，再向u形槽中加入预处理药芯粉末；将u形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成o形，通过连续拉拔，减径，得到药芯焊丝。
实施例2
本发明提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷轧钢带外皮组成，药芯按重量份包括：还原铁粉90份、铬粉18份、钛粉2份、铌铁粉3份、锰铁粉4份、镁铝粉8份、钒铁粉1.5份、钼铁粉6份、稀土铁合金粉2.5份、镁石粉4份、金红石粉末17份、长石粉7份、大理石粉3份、萤石粉4份。
本发明还提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：将镁石粉、金红石粉末、长石粉、大理石粉、萤石粉混合后升温至280℃，将还原铁粉、铬粉、钛粉、铌铁粉、锰铁粉、镁铝粉、钒铁粉、钼铁粉、稀土铁合金粉混合后升温至140℃，然后将两部分物料混合，升温至640℃，再空冷至室温，得到预处理药芯粉末；将不锈钢清洗后在85℃下烘干，轧制成u形槽，再向u形槽中加入预处理药芯粉末；将u形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成o形，通过连续拉拔，减径，得到药芯焊丝。
实施例3
本发明提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷轧钢带外皮组成，药芯按重量份包括：还原铁粉80份、铬粉16份、钛粉3份、铌铁粉2.3份、锰铁粉6份、镁铝粉6.6份、钒铁粉2.5份、钼铁粉5份、稀土铁合金粉3.2份、镁石粉3份、金红石粉末22份、长石粉5.6份、大理石粉4.5份、萤石粉3份。
其中，焊接工艺参数为：焊接电压为30v，焊接电流为340a，焊接速度为36cm/min，焊接伸出长度为26mm，道间温度为240℃；
药芯焊丝的填充率为34％。
本发明还提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：将镁石粉、金红石粉末、长石粉、大理石粉、萤石粉混合后升温至250℃，保温1.5h，将还原铁粉、铬粉、钛粉、铌铁粉、锰铁粉、镁铝粉、钒铁粉、钼铁粉、稀土铁合金粉混合后升温至125℃，保温40min，然后将两部分物料混合，升温至620℃，保温40min，再空冷至室温，过140目筛后得到预处理药芯粉末；将不锈钢清洗后在80℃下烘干，轧制成u形槽，再向u形槽中加入预处理药芯粉末；将u形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成o形，通过连续拉拔，减径至2.8mm，得到药芯焊丝。
实施例4
本发明提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷轧钢带外皮组成，药芯按重量份包括：还原铁粉75份、铬粉15份、钛粉3.5份、铌铁粉2份、锰铁粉7份、镁铝粉6份、钒铁粉3份、钼铁粉4.5份、稀土铁合金粉3.5份、镁石粉2.5份、金红石粉末23份、长石粉5份、大理石粉5份、萤石粉2.5份。
其中，焊接工艺参数为：焊接电压为28v，焊接电流为320a，焊接速度为35cm/min，焊接伸出长度为22mm，道间温度为220℃；
药芯焊丝的填充率为32％。
本发明还提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：将镁石粉、金红石粉末、长石粉、大理石粉、萤石粉混合后升温至220℃，保温2h，将还原铁粉、铬粉、钛粉、铌铁粉、锰铁粉、镁铝粉、钒铁粉、钼铁粉、稀土铁合金粉混合后升温至100℃，保温50min，然后将两部分物料混合，升温至600℃，保温50min，再空冷至室温，过120目筛后得到预处理药芯粉末；将不锈钢清洗后在75℃下烘干，轧制成u形槽，再向u形槽中加入预处理药芯粉末；将u形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成o形，通过连续拉拔，减径至2.2mm，得到药芯焊丝。
实施例5
本发明提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷轧钢带外皮组成，药芯按重量份包括：还原铁粉90份、铬粉17份、钛粉2.5份、铌铁粉2.5份、锰铁粉5份、镁铝粉7份、钒铁粉2份、钼铁粉5.5份、稀土铁合金粉3份、镁石粉3.5份、金红石粉末19份、长石粉6份、大理石粉4份、萤石粉3.5份。
其中，焊接工艺参数为：焊接电压为32v，焊接电流为350a，焊接速度为38cm/min，焊接伸出长度为30mm，道间温度为260℃。
药芯焊丝的填充率为35％。
本发明还提出的一种铸铁轧辊堆焊用药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：将镁石粉、金红石粉末、长石粉、大理石粉、萤石粉混合后升温至280℃，保温1h，将还原铁粉、铬粉、钛粉、铌铁粉、锰铁粉、镁铝粉、钒铁粉、钼铁粉、稀土铁合金粉混合后升温至140℃，保温30min，然后将两部分物料混合，经研磨，升温至640℃，保温30min，再空冷至室温，过150目筛后得到预处理药芯粉末；将不锈钢清洗后在85℃下烘干，轧制成u形槽，再向u形槽中加入预处理药芯粉末；将u形槽合口，在药芯焊丝成型机上闭合成o形，通过连续拉拔，减径至3.5mm，得到药芯焊丝。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。