[发明专利]一种耐磨抗冲击型落砂管的制造工艺及其焊接方法

说明书

技术领域

本发明属于材料表面加工领域，涉及一种抛丸机用落砂管，特别是一种耐磨抗冲击型落砂管的制造工艺及其焊接方法。

背景技术

目前现有的落砂管，一般由一根钢管直接弯曲制成，此类产品由于使用普通钢材，经过弯曲拉伸处理后，弯曲部位的材料经过延展，较其他部位更薄，且当钢砂流下时，也直接集中冲击落砂管的弯曲部位，从而造成弯曲部磨损严重，极易破损，弯曲部位一旦出现破损则落砂管往往直接报废，无法再使用，造成了极大的浪费。

若不采用直接弯曲钢管的方法，而是将加厚的弯曲钢管两头分别焊接直钢管，由于传统焊接工艺中，由于焊接引起的材料性能变坏，从而影响焊件原有的性能，或者焊缝由于焊接应力或其他致脆因素共同作用下，产生裂纹和气孔等，使用过程中容易破损脱落，且焊接过程中产生高温及大量的有害气体，既不节能也不环保，稍不留意就会对工作人员造成损伤，危害健康。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐磨抗冲击型落砂管的制造工艺及其焊接方法，能够提高落砂管硬度及耐磨性，且去除焊接应力，使得焊缝牢固不易开裂，同时减少落砂管弯曲部位所受到的冲击力。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种耐磨抗冲击型落砂管的制造工艺，选择钢材坯料的重量百分比化学成分为：C：0.26-0.38%、Si：0.20-0.30%、Mn：0.88-1.0%、Cr：0.85-1.0%、Mo：0.16-0.22%、N：0.015-0.030%、P：0.010-0.032%、S：0.001-0.0018%、Nb：0.01-0.25%、V：0.18-0.36%，其余为Fe和杂质，具体包括如下具体步骤：

步骤（1）：将钢材坯料置于加热炉中加热至900-950℃，并拉拔为所需尺寸的钢管坯料；

选用的钢材坯料属碳含量较低，既没有低碳钢的低强度硬度和低耐磨性，也不像高碳钢热硬性差、淬透性低，C含量在0.26-0.38%范围内，既保证了钢材具有一定的柔韧性，也使得钢材的屈服点和抗拉强度升高，满足了一定的硬度和耐磨性，热加工及切削性能良好，经淬火、回火后，具有良好的综合力学性能，能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538)，σb为600～1100MPa；

Mn含量为0.88-1.0%，Mn含量过高，则使得钢材坯料脆性增强，变得易碎，恰当含量的锰具有很好的脱氧能力，能把钢中的FeO还原成铁，改善钢的质量；还可以与硫形成MnS，从而减轻了硫的有害作用；同时能降低钢的脆性，改善钢的热加工性能；锰能大部分溶于铁素体，形成置换固溶体，使铁素体强化，继而提高钢的强度和硬度；

本发明中Cr的含量为0.85-1.0%，一定的Cr含量显著提高了钢材强度、硬度和耐磨性，以及钢材的抗氧化性和耐腐蚀性；Nb的含量为0.01-0.25%，可细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，并且可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力；

步骤（2）：将步骤（1）中得到的钢管坯料在900-950℃进行渗碳处理，处理时间为5-7小时；

步骤（3）：将步骤（2）中完成渗碳的钢管坯料冷却至200-260℃并保温，保温时间为20-30分钟；

步骤（4）：将步骤（3）中冷却后的钢管坯料回炉加热至840-880℃，并保温3.5-4.5小时；

步骤（5）：将步骤（4）中的高温钢管坯料水冷至200-250℃，并保温2.5-3.5小时，空冷至室温后得到耐磨抗冲击型落砂管。

本发明的进一步限定技术方案为：

前述的耐磨抗冲击型落砂管的制造工艺，选择钢材坯料的重量百分比化学成分为：C：0.26%、Si：0.20%、Mn：0.88%、Cr：0.85%、Mo：0.16%、N：0.015%、P：0.010%、S：0.001%、Nb：0.01%、V：0.18%，其余为Fe和杂质。

前述的耐磨抗冲击型落砂管的制造工艺，选择钢材坯料的重量百分比化学成分为：C：0.38%、Si：0.30%、Mn：1.0%、Cr：1.0%、Mo：0.22%、N：0.030%、P：0.032%、S：0.0018%、Nb：0.25%、V：0.36%，其余为Fe和杂质。

前述的耐磨抗冲击型落砂管的制造工艺，选择钢材坯料的重量百分比化学成分为：C：0.3%、Si：0.25%、Mn：0.9%、Cr：0.9%、Mo：0.20%、N：0.20%、P：0.25%、S：0.0015%、Nb：0.02%、V：0.25%，其余为Fe和杂质。