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消除应力硬化药芯焊丝
    技术领域：本发明属金属焊接材料。

    背景技术：在焊接作业中，对于一些精密件、大型铸件，例如精轧辊的耐磨堆焊，堆焊后必要工序之一是消除应力，以稳定尺寸和防止残余应力与工作应力叠加产生断辊现象，堆焊后必要工序之二是要进行粗加工和精加工再投入使用。但是，一般的耐磨堆焊材料，要么硬度较低可以满足机加工性能，但工作时耐磨性不好，要么硬度较高耐磨性较好但不能机械加工。况且一般的耐磨堆焊，后一层对前一层，后一道对前一道有硬度降低的影响，且堆焊金属硬度很不均匀，平均硬度低于标称硬度可达HRC5，这对硬度要求均匀的精密件的堆焊是不适用的。此外一般的耐磨堆焊材料在高达600℃以上消除应力处理过程中，硬度会较快下降。因此，在焊接作业中亟需一种消除应力硬化药芯焊丝。

    发明内容：本发明的目的在于提供一种消除应力硬化药芯焊丝。本发明是通过如下途径实现的：特征是外层包皮是H08A低碳钢带，其内部金属粉芯由银片石墨、硼铁、中碳锰铁、镍粉、铝粉、钼铁、钒铁、钛铁、高碳铬铁和还原铁粉配成；该配方的重量比为：银片石墨0.5～3，硼铁5～10，中碳锰铁6～10，镍粉3～8，铝粉1～3，钼铁8～14，钒铁1～15，钛铁5～10，高碳铬铁10～15，其余为还原铁粉。本发明的优点在于解决了高硬度和高耐磨性与机械加工的矛盾。即焊丝堆焊后硬度较低，便于粗加工，然后消除应力处理后硬度增加，经磨削精加工后使用，耐磨性较好，且最终堆焊层硬度较均匀，可用于要求较高的耐磨件如精轧辊的堆焊。本发明用于堆焊后硬度较低，一般在HRC45以下HRC(40～50)能顺利进行粗加工，然后进行消除应力处理，我们利用消除应力处理这道必须工序使堆焊金属硬度提高到HRC55以上(HRC55～60)，对最后工序磨削精加工影响不大，然而硬度的提高增加了轧辊等工件的耐磨性。本发明与一般的耐磨堆焊材料相反，后一层后一道对前一层前一道硬度的影响不是降低，而是略有提高，在消除应力处理过程中，低硬度部分会较快升高硬度，最终使堆焊金属硬度基本均匀，打破了堆焊硬度不均匀，堆焊不能用于精轧辊地说法，本发明在消除应力处理过程中有长达10个小时以上硬度上升过程，当然温度过高，时间过长，硬度也会下降，为过时效。

    具体实施方式：本发明制作时按配比要求称粉，均匀混合后装入药芯焊丝成型机的布料器中，对逐步轧制成型的药芯焊丝均匀上粉，再经过拉丝机进行拉拔成外径为Φ3.2-Φ4mm药芯焊丝。实施例：焊丝外层包皮为H08A钢带，焊丝粉芯配方重量比为：银片石墨1，硼铁8，中碳锰铁6，镍粉5，铝粉1，钼铁10，钒铁12，钛铁8，高碳铬铁12，还原铁粉67。配粉后均匀搅拌，上粉，成型焊丝，外径为Φ3.8mm，填充量为0.54，采用埋弧焊机堆焊，堆焊电流为400A，焊剂为260，堆焊单道三层焊道，熔敷金属硬度平均值为HRC44，经620℃、8小时消除应力处理后，硬度平均为HRC57且硬度较为均匀。本发明是金属粉芯药芯焊丝，其设计原理是在粉芯配方中加入多种多量合金元素，如B、V、Mo、Si、Al、Ni、Ti、Cr、C、Mn等。堆焊后，熔敷金属马氏体相变Ms点相当低，大量奥氏体保持到室温，合金元素大部分固溶于奥氏体中，在高温消除应力处理过程中，折出较多的碳化物、硼化物和金属间化合物，这可理解为二次硬化现象，且因奥氏体中的碳、镍等合金元素降低，奥氏体的稳定性下降而转变成马氏体，这样消除应力处理后，硬度有较大幅度提高，从而提高了堆焊金属的耐磨性。本发明对配比中各原材料的要求是：银片石墨含碳量在98％以上，硼铁的含硼量为19-20％，中碳锰铁含锰量为75-80％，镍粉含镍量为99％以上，铝粉的含铝量为99％以上，钼铁含钼量为60-62％，钒铁含钒50-52％，钛铁含钛18-20％，高碳铬铁含铬量为65-70％，含碳量为6-8％，还原铁粉含铁98％以上。上述配比中各原材料粉末全部过60目筛。本发明堆焊金属消除应力处理规范为(600-640℃)(8-10h)。