本发明涉及一种堆焊复合制造夹送辊、助卷辊辊面的堆焊材料及堆焊工艺，尤其涉及用于热轧带钢卷取机夹送辊、助卷辊辊面工序的堆焊复合制造与再制造的盖面堆焊材料及其堆焊工艺，属于堆焊
技术领域：
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背景技术：
：热轧带钢连轧机是生产热轧板卷的主体轧制设备。卷取机的工作条件在整个连轧机组中是最恶劣、最容易出事故的，而夹送辊和助卷辊是卷取机最关键的部件。夹送辊、助卷辊工作时辊身承受的弯矩、辊面接触应力一般小于同一轧线上其他轧辊的轧制力矩及接触应力，且夹送辊、助卷辊必须在大修时(每年一次)才进行更换，而且工作时它们的表面温度一般为550℃～750℃。堆焊复合制造是焊接领域中的一个重要分支，主要用于钢铁、水泥、电力等行业。堆焊药芯焊丝具有电弧稳定，熔覆率高，成型美观，易于调整等优点，成为目前钢铁、水泥、电力等行业修复的首选。近些年来，虽然高合金的硬面堆焊在中国有非常齐全的材料品种和完善的工艺条件，堆焊夹送辊和助卷辊的药芯焊丝在国内市场也比比皆是，但没有一种产品能稳定满足夹送辊、助卷辊的堆焊，辊易出现粘钢、龟裂和磨损等问题。如何获得良好硬度、高温耐磨性、抗热疲劳性、耐冲击性等热稳定性的堆焊材料及完善的工艺，是困扰焊接界的一个重要问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种针对热轧带钢卷取机夹送辊、助卷辊的盖面堆焊材料，以满足轧辊在550℃～750℃高温下工作，具有良好的热稳定性，使用寿命提高，降低轧辊消耗成本。本发明的另一目的在于提供一种采用所述盖面堆焊材料堆焊复合制造夹送辊、助卷辊辊面的堆焊工艺。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种堆焊复合制造夹送辊、助卷辊辊面的盖面堆焊材料，该盖面堆焊材料熔敷金属按照重量百分比计含有以下成分：c：0.3％～1.0％；mn：1.0％～4.8％；si：0.1％～0.3％；cr：7.0％～11.0％；ti：0.01％～1.0％；v：0.2％～1.8％；w：3.0％～10.0％；mo：1.0％～6.0％；co：0.2％～3.9％；稀土：0.1～1.5％；余量为fe。其中，堆焊熔敷金属中各元素的主要作用为：(1)cc主要作用是与w、mo、ti、v、cr等形成大量的细小弥散分布的碳化物，大大提高堆焊熔敷金属中的硬度、热稳定性、高温耐磨性等性能。同时c也是抑制高温铁素体形成的主要元素。(2)cr铬含量提高，增加熔敷金属的淬透性和抗氧化、抗腐蚀性能力，且铬不仅与碳形成碳化铬而且能固溶强化基体，因此在提高抗氧化能力的前提下提高堆焊熔敷金属的硬度。但是随着铬含量(＞5％)的提高，提高堆焊熔敷金属中组织易出现铁素体，从而导致硬度和耐磨性下降。(3)w、mo、v与碳形成碳化物，同时部分固溶强化基体，提高堆焊合金的红硬性和热强性。特别是加入少量的v已形成初生碳化物，有利于细化晶粒，提高熔覆金属的塑韧性能。(4)co加入co元素来抑制铁素体相的形成。马氏体耐热钢co元素的添加能促进其他合金元素沉淀相的析出，从而提高钢的高温强度。而且，co是马氏体钢中的固溶强化元素，能够提高堆焊熔敷金属的高温性能及抗氧化性。(5)稀土稀土元素的主要作用是纯化、强韧化晶界，从而提高高温强度、高温塑性及抗氧化性能。稀土元素的加入，一方面在堆焊熔敷金属中容易与杂质结合形成夹杂物，从而减少了堆焊基体中夹杂物的数量；另一方面容易在高温阶段形核，细化晶粒。两者结合在熔敷金属中起到纯化基体、细化晶粒的作用，从而提高堆焊材料的抗裂性能、强韧性能等工艺性能及力学性能。本发明通过逐渐提高cr含量，保证材料的高温强度进一步提高的同时提高堆焊熔敷金属的抗氧化性；优化w、mo、v、c、co等合金元素，通过合金化提高了堆焊材料的高温强度及堆焊机体组织的稳定性，同时抑制了铁素体的形成，防止堆焊熔敷金属组织转变造成硬度的下降。通过稀土元素净化熔敷金属及变质作用，提高高温强度、高温塑性及抗氧化性能。发明人经过大量的实验分析，发现镧或钇的复合物稀土对本发明熔敷金属的高温强度，塑性提高巨大。因此，在所述盖面堆焊材料中，所述稀土元素优选为镧和钇中的至少一种。优选地，所述盖面堆焊材料中杂质p的含量低于0.022％，且杂质s含量低于0.018％。所述的盖面堆焊材料中，熔敷金属组织为回火后马氏体基体上分布着一定数量的碳化物。所述的盖面堆焊材料具有以下性能：焊态下熔敷金属的硬度：≥55hrc550℃回火后硬度：≥59hrc550℃高温下：抗拉强度：rm＞1300mpa断后伸长率：a＞8％断面收缩率：z＞35％一种采用所述盖面堆焊材料堆焊复合制造夹送辊、助卷辊辊面的堆焊工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)预热：预热温度为260℃，预热时，在室温至100℃范围内，升温速度不高于40℃/h；大于100℃之后，升温速度不高于50℃/h，均匀加热。(2)堆焊参数要求：以φ3.2mm药芯焊丝为例，要求：焊接电流：360～480a，焊接电压：27v～32v，焊接速度：380mm/min～500mm/min，焊道搭接：相邻焊道搭接须大于50％，具体搭接量应视焊道平整光滑情况，焊接极性：采用直流反接，焊丝伸出长度：16mm～28mm，焊道层间温度：260℃～380℃。(3)焊后对夹送辊、助卷辊进行热处理，温度为300℃～350℃，保温时间1h～2h；在该步骤中，在室温至100℃以内，升温速度不大于40℃/h，之后不大于50℃/h，降温速度不大于25℃/h。(4)回火：回火最高温度不得超过565℃，一般采用540℃～550℃回火，保温时间根据轧辊直径而定，但保温时间不应小于4h。(5)随炉降温，当炉温降低到150℃时，将夹送辊、助卷辊出炉置于专用箱内或用石棉遮盖缓冷至室温。本发明的优点在于：我国传统高硬度堆焊材料为cr5合金工具钢及cr13马氏体不锈钢系列合金，cr5系合金具有优良的硬度(＞55hrc)，但是由于cr含量稍低，耐腐蚀性交差；而cr13系合金具有优良的耐腐蚀性，但是硬度稍低(＜53hrc)。本发明结合两者之间的优点，通过调整合金中w、mo、co、v等合金的含量，抑制随铬含量提高堆焊熔敷金属中易出现的铁素体组织，通过合金和碳的沉淀强化和固溶强化相结合的方式等创造性的研制出cr含量在7.0％～11.0％之间，焊态硬度不低于55hrc，具有良好的抗氧化性及良好的耐磨性。本发明的盖面堆焊材料及堆焊工艺已成功应用在热轧带钢连轧机带钢夹送辊、助卷辊的堆焊复合制造，上机使用后表面抗氧化性能良好，且表面无黏渣，明暗相间条纹不显著，表面光滑等优点，能够满足轧辊工况要求，使用寿命比市场普通堆焊材料明显提高，降低轧辊消耗成本，完全解决了夹送辊、助卷辊使用寿命低的问题。其他轧机热轧工作辊的堆焊复合(再)制造也可以采用本发明的盖面堆焊材料及相应的堆焊工艺。具体实施方式本发明的以下实施例只是用于说明本发明的具体实施方式，而不是用于限制本发明的保护范围，凡是对本领域熟练的技术人员来说，只要不离开本发明的技术特征范围可做各种变化或修正，其本质与本发明的技术方案相同，均属于本发明的保护范畴。实施例1～4选用具有表1所示的化学成分的焊丝，进行性能测试。表1盖面堆焊材料中各成分的质量百分比(wt％)实施例ccrmnsispwv稀土镧稀土钇moticofe10.311.01.00.30.0180.02151.20.406.00.202.2余量20.88.02.80.20.0040.01230.200.41.11.01.3余量30.610.03.20.30.0080.01460.91.00.045.20.520.2余量417.04.60.10.0150.020101.60.061.432.40.013.8余量将实施例1～4中制备的盖面堆焊材料，分别在母材为45#钢的轧辊上(φ400mm×600mm)堆焊，先在基体上堆焊两层低合金打底层，单边堆焊厚度约为5mm，后堆焊实施例1～4中的盖面堆焊材料，单边堆焊厚度为15mm。堆焊操作的具体工艺参数如表2所示。表2堆焊工艺参数堆焊后，在轧辊上继续350℃保温1h，后缓慢冷却至室温。550℃保温10h的回火热处理：在室温至100℃以内，升温速度为40℃/h，之后为50℃/h，降温速度为25℃/h，冷却到室温。最后经磁粉及超声波探伤表面无裂纹等缺陷，按国标规定分别在轧辊盖面层上制取：φ6mm的拉伸试棒、55mm×10mm×10mm的冲击试样，其结果如表3所示。表3不同温度下实施例1～4的盖面堆焊材料的部分力学性能当前第1页12