一种堆焊复合制造高炉出铁口钻头的堆焊材料及工艺.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CN106736004A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611202358.8B23K9/04(2006.01)(22)申请日2016.12.22B23K9/235(2006.01)(71)申请人中冶建筑研究总院有限公司地址100088北京市海淀区西土城路33号10号楼申请人内蒙古宇亚科技股份有限公司(72)发明人王清宝吕和平刘海军王立志杨紫冯顺宇王鑫眭向荣张赫(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人刘秀青熊国裕(51)Int.Cl.B23K35/24(2006.01)B23K9/167(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种堆焊复合制造高炉出铁口钻头的堆焊材料及工艺(57)摘要本发明公开了一种堆焊复合制造高炉出铁口钻头的堆焊材料及工艺。该堆焊材料的形式为堆焊药芯焊丝，其熔覆金属按重量百分比计含有以下成分：C：1.5％-4％；W：40％-52％；Co：0.2％-2.0％；Mn：0.5％-1.8％；稀土氧化物：0.1-0.3％；Si：0-1.8％；Mo：0-5.0％；V：0-4％；Ti：0-5.0％；余量为Fe及其他不可避免的杂质。采用所述堆焊材料堆焊复合制造高炉出铁口钻头的工艺包括以下步骤：堆焊用钻头底座整备；预热；采用堆焊药芯焊丝配以TIG焊接钻刃；焊后热处理；打磨成型。采用本发明制造的高炉出铁口钻头制造工艺简单，能够促使钻具的使用寿命显著提高，有利于进一步改善炉前的工作条件。CN106736004ACN106736004A权利要求书1/1页1.一种堆焊复合制造高炉出铁口钻头的堆焊材料，其特征在于，该堆焊材料的形式为堆焊药芯焊丝，其熔覆金属按重量百分比计含有以下成分：C：1.5％-4％；W：40％-52％；Co：0.2％-2.0％；Mn：0.5％-1.8％；稀土氧化物：0.1-0.3％；Si：0-1.8％；Mo：0-5.0％；V：0-4％；Ti：0-5.0％；余量为Fe及其他不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的堆焊复合制造高炉出铁口钻头的堆焊材料，其特征在于，所述堆焊药芯焊丝中C的存在形式为石墨和碳化物，其中石墨/碳化钨的含量比值范围0.5～5。3.根据权利要求1所述的堆焊复合制造高炉出铁口钻头的堆焊材料，其特征在于，所述熔敷金属组织中的碳化物体积百分比占整个组织的40％以上。4.根据权利要求1所述的堆焊复合制造高炉出铁口钻头的堆焊材料，其特征在于，所述稀土氧化物为Er3O2+La2O3。5.根据权利要求1所述的堆焊复合制造高炉出铁口钻头的堆焊材料，其特征在于，所述堆焊材料中杂质P的含量低于0.026％，且杂质S含量低于0.020％。6.一种采用权利要求1-5中任一项所述的堆焊材料堆焊复合制造高炉出铁口钻头的工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)堆焊用钻头底座整备：按图纸要求制作钻头座体，并在钻头座体与钻刃连接部位制成平面，且打磨干净；(2)预热：对钻头座体采用电加热或火加热进行预热，预热温度高于150℃，保温时间超过15分钟；(3)钻刃的堆焊：采用堆焊药芯焊丝配以TIG焊接钻刃，焊接工艺参数为：采用钨极氩弧焊焊接时，Ar气流量应为6L/min～9L/min；焊接电流应为200A～350A；电压应为24V～28V；(4)焊后热处理：焊后采用热处理炉对钻头进行600℃保温半小时的热处理；(5)打磨成型：采用手砂轮按图纸要求打磨堆焊的钻刃，打磨成图纸要求的最终形貌或相似形貌。7.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于，在所述步骤(3)中，堆焊高度即钻刃的高度为8mm～30mm。2CN106736004A说明书1/3页一种堆焊复合制造高炉出铁口钻头的堆焊材料及工艺技术领域[0001]本发明涉及一种堆焊复合制造高炉出铁口钻头的堆焊材料及工艺，属于焊接技术领域。背景技术[0002]大型高炉的出铁口，通常以沥青基耐火泥堵塞，在高温作用下，堵口耐火泥被加热至1400℃并结成坚实的硬块。用于打开出铁口的高炉钻具(包括开铁口钻头、钻杆、钻尾、套管)是炼铁高炉易损备件，配套液压开口机或气动开口机，钻透出铁孔，放出铁水。在钻透高炉出铁口的过程中，它受到高温环境中的扭转、压缩、弯曲、摩擦等交变应力作用，进入孔内越深，温度越高，炮泥层越硬，钻具的前端即钻头损坏的可能性越大。因此，开铁口钻头的优劣直接影响出铁、出渣生产作业及出铁口的维护。国内对出铁口钻具核心——钻头的形貌设计和装配研究较多，但对合金钻头的选材及制造方式比较单一，一般选用钎焊方式将硬质合金镶嵌在钻头的座体上。[0003]焊接在现代制造业和工程建设中发挥了重要的作用，特别是堆焊药芯焊丝具有易渗、电流密度集中、熔深大、熔敷效率高、易制造、综合