[发明专利]一种在不锈钢基体表面堆焊耐磨耐腐蚀层的方法

说明书

本发明公开了一种在不锈钢基体表面堆焊耐磨耐腐蚀层的方法，(1)行走机构采用十字滑架，在十字滑架竖直梁底部设置焊枪，通过旋转平台带动工件旋转；十字滑架按照设定的距离步进，进行不停弧连续焊接；(2)焊接的不锈钢基体放置在旋转平台上方，并在不锈钢基体上方放置堆焊层；(3)焊接时工件不预热，直接采用脉冲焊进行焊接；(4)焊接后，熔化的焊丝嵌入不锈钢基体与其结为一体结构，对焊层进行检测，完成耐磨耐腐蚀层的堆焊。本发明具有操作简单、成本低的特点。

技术领域

本发明涉及堆焊领域，尤其涉及一种在不锈钢基体表面堆焊耐磨耐腐蚀层的方法。

背景技术

奥氏体不锈钢材料由于其优异的耐腐蚀性能应用极为广泛，包括各种结构件如轴、轴套、阀门与法兰。同时奥氏体不锈钢由于其本身的特性，强度、硬度偏低，当存在金属间摩擦或磨粒磨损时，耐磨性能非常差，导致使用寿命偏短。目前通常的做法是堆焊一层钴基或镍基的硬面层。

但是，堆焊钴基时，焊层中由于不锈钢中镍元素的熔入，硬度会发生明显下降，有效焊层必须达到3mm以上(包含加工余量时必须达到5mm左右)才能满足硬度要求，同时钴基材料非常昂贵，整个成本非常高；堆焊镍基时，一方面镍基材料同样偏贵，更重要的是镍基硬面层堆焊时非常容易开裂，必须在350℃～500℃的预热温度下进行堆焊，施工条件非常恶劣，且对于不规则的堆焊表面，成功率非常低。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种在不锈钢基体表面堆焊耐磨耐腐蚀层的方法，具有操作简单、成本低的特点。

技术方案：本发明的一种在不锈钢基体表面堆焊耐磨耐腐蚀层的方法，其特征在于：包括下述步骤：

(1)行走机构采用十字滑架，十字滑架由十字滑架竖直梁与十字滑架水平梁组成，并在十字滑架竖直梁底部设置焊枪，焊枪在焊接时保持不动，通过旋转平台带动工件旋转；每焊完成一圈360度后，十字滑架按照设定的距离步进，进行不停弧连续焊接；

(2)焊接的不锈钢基体放置在旋转平台上方，并在不锈钢基体上方放置堆焊层；其中不锈钢基体为奥氏体不锈钢合金，合金成分中含有16％～22％的Cr元素与8％～12％的Ni元素；其中堆焊层为CW1460焊丝，焊丝焊态下硬度HRC为57～62；

(3)焊接时工件不预热，直接采用脉冲焊进行焊接，焊接电流峰值为230A～270A/基值130A～170A，焊接电压为12V～14V，焊接速度为240mm/min～300mm/min，步进距离为2.8mm～3.2mm，送丝速度为1700mm/min～2500mm/min，热丝电流为40A～90A；

(4)焊接后，熔化的焊丝嵌入不锈钢基体与其结为一体结构，对焊层进行检测，焊层厚度为1.5mm～3.5mm，焊缝合金成分中含有11％～13.5％的Cr元素与1％～4％的Ni元素，焊缝硬度HRC为35～50，即完成耐磨耐腐蚀层的堆焊。

其中，所述的步骤(1)中焊枪的焊接电源为福尼斯TT5000用于维持焊接过程中的焊接电弧，福尼斯TT2200用于提供焊接过程中的热丝能量。

其中，所述的步骤(2)中CW1460焊丝含有0.45％～0.55％的C元素、1％以下的Mn元素、2.5％～3.5％的Si元素、0.5％以下的Ni元素、9％～10％的Cr元素，其余为Fe元素。

其中，所述的步骤(2)中焊接前采用电动百叶片进行待焊区域的清理。

其中，所述的步骤(2)中工件放置在旋转平台上时，通过橡胶榔头敲击工件，调整其中心位置与旋转平台中心位置重合即可。