轧辊堆焊焊条性能试验研究分析

吕志胜

摘 要：文章通过实验对D400、D400R、D450、D450R、D500R、D550、D700、D700R、D800R轧辊堆焊焊条抗裂性、硬度、回火稳定性等性能进行研究，对比总结分析得出不同型号轧辊堆焊焊条性能。

关键词：扎推焊条；抗裂性；硬度；回火稳定性

1 实验材料

實验采用的轧辊堆焊焊条型号有D400、D400R、D450、D450R、D500R、D550、D700、D700R、D800R。焊条母材为Q235。

2 抗裂性实验

2.1 实验设备

实验采用的设备是ZXG-300型弧焊机，手提砂轮。

2.2 实验步骤

（1）焊条烘干。采用350℃的温度烘干，保温时间为1小时。（2）钢板用手提砂轮打磨，除去表面油污和铁锈。（3）用180A的电流堆焊三层，焊缝高度达到10mm。（4）冷透后，在焊缝中间点焊。（5）冷至室温后观察焊点两端是否出现裂纹。（6）打磨，观察焊缝内部是否存在裂纹。

2.3 评价标准

焊完冷却后观察小焊缝两端是否出现裂纹，如果没有裂纹则需要打磨后观察是否有裂纹。如果发现点焊焊缝的一端有裂纹，则表示抗裂性不太好；如果发现两端都出现裂纹，则抗裂性差。

2.4 抗裂性试验结果

实验结果：24小小时后观察，H550的实验焊缝中出现一条贯通整个焊缝的纵向裂纹；堆焊的D700，D700R焊缝经过打磨也发现有裂纹，表示抗裂性不够。D400、D400R、D450、D450R、D500R、D550R等焊条所焊焊缝没有发现裂纹，表明抗裂性良好。

3 硬度试验

3.1 实验设备

实验采用的设备是S.C.101型鼓风电热恒温干燥箱，手提砂轮， ZXG-300型弧焊机，HR-150A洛氏硬度试验机。

3.2 实验步骤

（1）焊条烘干，采用350℃的温度烘干，保温时间为1小时。（2）钢板用手提砂轮打磨，除去表面油污和铁锈。（3）部分试块分别用150℃，200℃预热钢板。（4）用180A的电流堆焊四层。（5）两种不同温度预热焊接的试块又分为两组，分别采用炉冷和空冷两种方式冷却.没有预热直接焊接的试块自然冷却。（6）冷透后用砂轮打磨平整，再用HR-150A洛氏硬度试验机测出焊缝硬度。

3.3 硬度试验结果（如表1、表2所示）

4 回火稳定性实验

为了确定焊条堆焊金属焊后经历不同温度时的硬度变化规律，为修复时采用何种预热和回火温度提供依据，为此做了回火稳定性实验。将堆焊好的焊缝切割为长30mm宽10mm的小块，砂轮打磨平整，分别用100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃温度对焊接的试样进行回火处理。为了防止脱碳，热处理炉中放少量木炭，保温时间50分钟，采用的冷却方式：空冷。冷透后用砂纸打磨除去表层氧化皮，用HR-150A型号的洛氏硬度试验机测量硬度。

4.1 实验设备

实验采用S.C.101型鼓风电热恒温干燥箱，手提砂轮，ZXG-300型弧焊机，HR-150A洛氏硬度试验机，KSW-4D-11热处理炉，砂纸。

4.2 实验步骤

（1）焊条烘干，采用350℃的温度烘干，保温时间为1小时。（2）钢板用手提砂轮打磨，除去表面油污和铁锈。（3）不预热，用180A的电流堆焊四层。（4）冷透后用砂轮打磨平整，用不同的温度进行回火。（5）保温后出炉空冷。（6）冷透后用砂纸磨去表面氧化层，用HR-150A洛氏硬度试验机测量硬度。

5 结束语

实验表明，对D400、D400R、D450、D450R、D500R、D550、D700、D700R、D800R轧辊堆焊焊条抗裂性、硬度、回火稳定性能研究，不同材料具有不同性质。D400、D400R、D450、D450R、D500R、D550R等焊条抗裂性良好。冷焊空冷状态下堆焊金属的硬度以及采用预热焊接的堆焊金属硬度值均在40-60HRC左右。各焊条各种焊条所得堆焊金属基本上有良好的回火稳定性。部分焊条的堆焊金属回火温度达到300℃时，硬度会下降，超过350℃时硬度又恢复到原来的值。当回火温度超过550℃时，所有焊条堆焊金属的硬度开始下降。

参考文献

[1]汪选国，武永宇.45Cr4NiMoV轧辊堆焊焊条工艺及性能研究[J].武汉理工大学学报，2006，30（2）.

[2]应鹏展，葛长路，葛应军.热轧辊耐磨堆焊焊条的研制[J].焊接学报，1997，18（2）：6-10.