一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能工艺及其堆焊焊丝.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110014207A(43)申请公布日2019.07.16(21)申请号201910256296.6(22)申请日2019.04.01(71)申请人江苏盛日机械设备制造有限公司地址225400江苏省泰州市泰兴市七圩镇虹桥工业园区(72)发明人翟良君张剑豪胡益丰朱晨(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人张斌(51)Int.Cl.B23K9/04(2006.01)B23K9/235(2006.01)B23K35/32(2006.01)B23K35/40(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能工艺及其堆焊焊丝(57)摘要本发明涉及一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能工艺，采用掺杂有CeO2纳米颗粒H08MnA堆焊焊丝在竖炉齿辊表面堆焊，焊接电流为120-140A，焊接电压为24-30V，堆焊的层数为1-5层。焊丝焊芯采用H08MnA，药皮经水玻璃粘结在焊芯表面，药皮成分为高碳铬铁粉、钼铁、钒铁、硼铁、萤石、钛白粉、长石、石墨、其余为CeO2纳米颗粒。添加稀土CeO2纳米颗粒，来提高竖炉齿辊耐温性能工艺及其堆焊焊丝，能显著提高齿辊的耐热性能，并且延长使用寿命。CN110014207ACN110014207A权利要求书1/1页1.一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能工艺，其特征在于：采用掺杂有CeO2纳米颗粒H08MnA堆焊焊丝在竖炉齿辊表面堆焊，焊接电流为120-140A，焊接电压为24-30V，堆焊的层数为1-5层。2.根据权利要求1所述的一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能工艺，其特征在于：竖炉齿辊辊身材质ZG40-45CrMn钢、辊头材质45#钢，采用对焊机进行堆焊操作，预热温度800-850℃，再升温至850-870℃，3-6小时冷却至600℃，出炉空冷；采用掺杂有CeO2纳米颗粒H08MnA堆焊焊丝在竖炉齿辊表面堆焊，焊接电流为120-140A，焊接电压为24-30V，堆焊的层数为4层，堆焊后，在SX2-8-10型箱式电阻炉中进行了回火，回火温度为650℃，时间为4h。3.一种权利要求1所述的一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能堆焊焊丝，其特征在于：焊芯采用H08MnA，药皮经水玻璃粘结在焊芯表面，药皮成分的质量组分为：高碳铬铁粉5-8份，钼铁4-6份，钒铁5-8份，硼铁4-7份，萤石7-9份，钛白粉25-30份，长石11-15份，石墨7-9份，其余为CeO2纳米颗粒，CeO2纳米颗粒的质量份占药皮总质量份0.5-1%。4.根据权利要求2所述的一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能堆焊焊丝，其特征在于：所述药皮成分的质量组分为：高碳铬铁粉8克，钼铁6克，钒铁8克，硼铁6克，萤石9克，钛白粉30克，长石15克，石墨9克，CeO2纳米颗粒0.9克，药皮的粘结剂为水玻璃。5.根据权利要求1-3任一所述的一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能堆焊焊丝，其特征在于：所述CeO2纳米颗粒粒径为10-25nm。6.根据权利要求1-3任一所述的一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能堆焊焊丝，其特征在于：所述CeO2纳米颗粒，由CeO2粉与炭黑按照质量比1：4在周期式搅拌球磨机中制成，球磨机转速为800r/min,时间为4小时。2CN110014207A说明书1/3页一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能工艺及其堆焊焊丝技术领域[0001]本发明涉及竖炉齿辊领域，具体说是一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温性能工艺及其堆焊焊丝。背景技术[0002]作为竖炉的主要装载设备，竖炉齿辊兼有托料及破碎卸料的作用，其运行状况会直接影响到竖炉的生产。由于在某些特殊行业中，例如炼钢厂，齿辊会长期在高温条件下作业，容易形成辊身开裂变形、弯曲、漏水等情况，严重影响齿辊的使用寿命。造成这种问题的原因在于，一方面齿辊辊身在铸造中易出现壁厚不均匀、有气孔或夹渣等缺陷，另一方面则是与辊身材料自身的耐温性能较差。传统的做法可以对辊身结构进行调整，并选择含碳和含锰较高的钢来铸造辊身。但是效果并不尽如人意。[0003]现有技术通常采用堆焊方式在辊身增加热障涂层来提高焊接辊身的耐热性以增加其使用寿命。然而，堆焊技术仍会存在堆焊层厚薄以及焊接稳定、质量等不足，直接影响到最终竖炉齿辊的性能。发明内容[0004]为了解决在高温环境作业时，竖炉齿辊不耐热，易腐蚀、使用寿命短等问题，本发明提出一种通过在竖炉齿辊辊身的表面涂层中添加稀土CeO2纳米颗粒，来提高竖炉齿辊耐温性能工艺及其堆焊焊丝，能显著提高齿辊的耐热性能，并且延长使用寿命。[0005]本发明采用的技术方案是：一种纳米级稀土掺杂提高竖炉齿辊耐高温