试验、热处理试验、抗冷热疲劳试验、抗氧化试验及化学和金相组织分析。

 

　　

2.1 抗裂试验 

　　试验母材

HZ102F，200 mm×300 mm×30 mm。试验方法：在试板中间纵向焊 6 道 3 层，

试板分别预热

100 

℃、150 ℃、200 ℃、250 ℃，LZ42 焊条为 4 mm，电流 150～170 A，短弧

焊，焊后机加焊道表面进行着色探伤检查，试验结果见表

2。 

　　表

2 抗裂试验结果温度 T/

℃裂纹情况 100 两条裂纹 150 一条微小裂纹 200 无裂纹 250

无裂纹

 

　　由表

2 可以看出，预热温度应大于 150 

℃，为把握起见，焊前预热温度确定在 180 ℃

～

250 

℃为宜，过高的预热温度会使焊缝合金烧损且高温时脱渣性受影响。 

　　

2.2 焊缝硬度测试 

　　利用抗裂试样进行硬度试验，分别测试焊后和经

550 

℃±10 ℃保温 6 h 后的熔敷金属

硬度，试验结果见表

3。 

　 　 表

3 硬 度 试 验 结 果   状 态 硬 度 （ HRC ） 焊 后 46 、 45 、 48 、 46 、 47 保 温 550 

℃×6 

h45、43 、44 、46 、45 
　　

2.3 金相分析 

　　研制的焊条熔敷金属经

550 

℃×6 h 焊后消应力热处理，并进行了金相组织观察，如图

1 所示，其组织为马氏体基+少量铁素体，晶界处有高硬度质点的碳化物。 
　　

2.4 抗氧化试验 

　　采用纯熔敷金属加工成

 20 mm×5 mm 试块。原理是将试样加热到 600 

℃，保温 24 h，

以试样增重来检验材料的抗氧化性能。经过试验并用高精度天平测得基本无增重，因为本材
料

Cr 的质量分数大于 13 加之又增加了大量的 Ni，所以抗氧化性能是优良的。事实上辊子工

作温度远远不到

600 

℃，所以研制的焊条满足了辊子使用要求。 图 1 金相组织观察 2.5 抗冷

热疲劳试验

 

　　连铸堆焊辊经常处在急冷、急热条件下使用，所以，要求研制的合金经反复多次的冷热
交变，而不产生疲劳裂纹。一般的说，冷热交变（急冷、急热）

50 次，材料不产生裂纹，就

说明该材料的抗疲劳能力很好。本试验是将试样加热到

600～650 

℃出炉急冷，反复加热 60

次，每次进行一次表面抛光，检查均未发现裂纹，说明焊条的抗疲劳性能是优良的。

 

　　

2.6 产品应用试验 

　　在工艺试验基础上，用所研制的焊条修复了连铸辊堆焊时搭接不完整的部位及边缘，
如图

2 所示。 

　　（

1）研制的 LZ42 焊条熔敷金属热稳定性好，经 550 

℃×6 h  消应力回火后硬度

44.6HRC。 
　　（

2）研制的低氢型焊条药皮用 TiO2 代替部分 SiO2 后，焊条脱渣容易、成形美观、电弧

稳定，研制的焊条不仅含氢量低，且焊条工艺性好。

 

　　（

3）研制的 LZ42 焊条熔敷金属具有优良的抗裂、耐腐蚀、耐氧化及耐热疲劳性能，完

全满足连铸堆焊辊技术条件要求。该焊条已成功地在连铸辊堆焊生产修复中得到应用，不仅
解决了连铸辊堆焊生产问题，也为今后开发新的焊接材料积累了经验。