[发明专利]连铸结晶器短边铜板侧面的堆焊修复方法

说明书

本发明公开了连铸结晶器短边铜板侧面的堆焊修复方法。本发明堆焊修复方法的步骤是：(1)堆焊前处理；(2)探伤及加工；(3)焊前预热；(4)焊接；(5)冷却；(6)探伤；(7)热处理；(8)热处理后加工。本发明堆焊修复方法能有效解决修复层与结晶器铜基体间的冶金结合问题。同时，本发明修复层的厚度相对较厚，修复层硬度与基体硬度相当，大大延长了连铸结晶器的使用寿命。

技术领域

本发明涉及冶金工业领域，尤其涉及一种对连铸结晶器短边铜板侧面进行堆焊修复的方法。

背景技术

钢铁工业进入连铸连轧时代以来，其效率高、质量好、成本低。连铸结晶器作为连铸设备的关键部件之一，其设计和制造直接影响连铸的成本和效率。板坯连铸结晶器由两块长边铜板和两块短边铜板组成：由于短边铜板在机加工和修复方面相对长边铜板较容易，因此在设计、生产时主要针对长边铜板进行强化，而短边铜板侧面(如图1中所示的A面及B面)的磨损问题则通过换新和修复进行解决；为节约成本，主要从修复方面去解决短边铜板侧面的磨损问题。其中，对结晶器短边铜板侧面通过电镀、刷镀进行修复的技术，因其造成的严重污染，已属于被淘汰的技术。现在的修复方法主要有以下两种：一、通过热喷涂技术修复结晶器短边铜板侧面，因其修复涂层的尺寸较薄(＜1mm)，受到一定的限制，同时，热喷涂技术得到的修复层与铜基体表面之间主要为机械结合，在使用中易出现剥落现象；二、采用激光熔覆方法修复结晶器短边铜板侧面，虽可获得冶金结合的修复层，但由于激光熔覆方法的特性决定了在铜基体上制备无缺陷的修复层具有很大难度(导热率和反光率)；另外还需对熔覆层进行重熔以恢复铜基体的硬度，因此采用激光熔覆修复结晶器短边铜板侧面的方法，还没有被产业化。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供连铸结晶器短边铜板侧面的堆焊修复方法，其能有效解决修复层与结晶器铜基体间的冶金结合问题。同时，本发明修复层的厚度相对较厚，延长了连铸结晶器的使用寿命，并兼具生产效率和成本优势，使具备冶金结合的结晶器短边铜板侧面修复层的产业化成为可能。

本发明连铸结晶器短边铜板侧面的堆焊修复方法，其具体步骤是：

(1)堆焊前处理：将连铸结晶器短边铜板待修复侧面进行清洗；

(2)探伤及加工：对待修复的结晶器铜板进行探伤、并进行机加工；

(3)焊前预热：将待修复的结晶器铜板预热，预热温度为400℃～500℃；

(4)焊接：采用自动MIG焊接方法(熔化极惰性气体保护焊)，通过焊枪往复移动，焊道搭接形成结晶器铜板表面具有冶金结合的修复层，由此完成堆焊修复；整个焊接过程中采用加热、保温装置，保证堆焊过程中结晶器铜板不低于400℃；

(5)冷却：将堆焊修复后的结晶器铜板放入石棉被中缓慢冷却至室温；

(6)探伤：对堆焊修复后的结晶器铜板进行探伤；

(7)焊后热处理：将堆焊修复后的结晶器铜板进行热处理；

(8)热处理后加工：根据连铸结晶器短边铜板的尺寸要求进行加工。

进一步地，步骤(4)中自动MIG焊接方法的具体工艺参数为：电流：240-250A；电压：27-28V；速度：15-20cm/min；气体流量：15-20L/min。

进一步地，步骤(4)中自动MIG焊接时，堆焊层单道宽度为10～12mm，单层厚度为3.0～3.5mm，相邻堆焊层搭接量为堆焊层单道宽度的40％～50％。

进一步地，步骤(4)堆焊过程中采用氩气作保护气体。

进一步地，步骤(4)堆焊过程中堆焊材料采用CrZrCu焊丝，直径1.2mm。