CN101653883A

CN101653883A - 合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末

Info

Publication number: CN101653883A
Application number: CN200910018108A
Authority: CN
Inventors: 王立梅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2010-02-24

Abstract

本发明公开了一种合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，主要由以下质量百分比的元素组成：铬51％－72％，钛6％－15％，碳8.1％－10％，镍12.1％－50％，以及含量小于或等于5％的硼和硅元素，余量为Fe及不可避免的杂质。含以上成份的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，特别适用于相应制件表面的合金粉粒埋弧堆焊，其堆焊层的硬度高，耐磨性良好，产生开裂和其它堆焊层缺陷的倾向小，合金粉粒埋弧堆焊工艺性能良好。

Description

合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末

技术领域

本发明涉及金属构件表面耐磨强化的一种堆焊用合金粉末，具体涉及一种合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末。

背景技术

金属陶瓷复合涂层，尤其是以碳化物为增强相的金属陶瓷复合涂层在航空、航天、冶金、矿山、石油和化工等领域中的耐磨构件的制造和修复中具有广泛的用途。目前，以碳化物为增强相的金属陶瓷复合涂层中的陶瓷相通常采用外加复合的方式预制在原材料表面，涂层中陶瓷相分布不均匀，粒度较粗大，陶瓷/金属结合界面易受污染，这将大大影响涂层的性能。近年来产生了一种制备金属陶瓷的新方法一反应合金粉粒埋弧堆焊，它将原位合成技术和合金粉粒埋弧堆焊技术相结合，利用粉末和粉末之间的反应，在堆焊过程中同时完成复合材料的合成。原位反应合成过程中放出的反应热，可以提高堆焊温度，降低涂层的孔隙率，改善涂层与基体的结合；而且原位合成的硬质相颗粒细小，分布均匀，硬质相与金属基体的结合界面洁净。因此反应合金粉粒埋弧堆焊克服了传统合金粉粒埋弧堆焊金属陶瓷工艺的缺点，在制备金属陶瓷复合涂层方面具有不可比拟的优势。

近年来国内外在金属陶瓷复合涂层反应合金粉粒埋弧堆焊方面已有相当的研究，但反应合金粉粒埋弧堆焊技术并未真正在工程实际中获得全面的应用，存在的主要问题金属陶瓷复合涂层合金粉粒埋弧堆焊工艺复杂，表面裂纹多，涂层中残留有害相，导致涂层的组织不均匀，涂层质量不稳定。由以上可以看出，目前市场缺乏一种用来制备合金粉粒埋弧堆焊工艺简单，表面无裂纹，涂层组织均匀，涂层质量稳定的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术制备的金属陶瓷复合涂层合金粉粒埋弧堆焊工艺复杂，表面裂纹多，涂层中残留有害相，导致涂层的组织不均匀，涂层质量不稳定的缺点，提供一种合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末。

为解决上述技术问题，本发明主要由以下质量百分比的元素组成：铬51％-72％，钛6％-15％，碳8.1％-10％，镍12.1％-50％，以及含量小于或等于5％的硼和硅元素，余量为Fe及不可避免的杂质。

所述的铬元素的添加形式是以铬铁粉或以铬粉或以铬铁粉和铬粉混合的形式添加，其中，铬铁粉中的铬含量为10％-72％，余量为铁和杂质。

所述的钛元素的添加形式是以钛铁粉或以钛粉或以钛铁粉和钛粉混合的形式添加，其中，钛铁粉中的钛含量为10％-72％，余量为铁和杂质。

所述的硼元素的添加形式是以硼铁粉的形式添加，其中硼铁粉中的硼含量为10％-40％，余量为铁和杂质。

所述的硅元素的添加形式是以硅铁粉或以硅粉或以硅铁粉和硅粉混合的形式的形式添加，其中，硅铁粉中的硅含量为5％-72％，余量为铁和杂质。

所述的碳元素的添加形式是以石墨或以碳或以碳合金的形式加入；所述的碳合金为高碳铬铁粉，其中，高碳铬铁粉中的铬含量为50％-70％，碳含量为2％-8％，余量为铁和杂质。

以上各种粉的粒度在1-500μm之间。

与现有技术相比，本发明具有较好的综合性能，这体现在以下几个方面：

1、具有良好的工艺性：本发明的粉末经等离子合金粉粒埋弧堆焊后，涂层表面平滑均匀，裂纹少，无脱落掉块，因此既可用于手工合金粉粒埋弧堆焊，又可用于自动合金粉粒埋弧堆焊；

2、具有较好的抗磨性：由于Cr，Ti，Ni，B，C，Si等合金元素加入量较大，硬质合金化合物数量多，硬度高，自身抗磨性很好；

3、本发明适用范围广，可用于制备金属复合板和其它一些需要耐磨和减磨的金属机构件的表面耐磨强化。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末作进一步详细说明：

实施例1

合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，按质量百分比计，其组成配比为：铬51％，钛10％，硼5％，硅0.1％，碳10％，镍50％，余量为铁及不可避免的杂质。

实施例2

合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，按质量百分比计，其组成配比为：铬55％，钛12％，硼4％，硅5％，碳10％，镍40％，余量为铁及不可避免的杂质。

实施例3

合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，按质量百分比计，其组成配比为：铬59％，钛15％，硼3％，硅4％，碳9％，镍30％，余量为铁及不可避免的杂质。

实施例4

合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，按质量百分比计，其组成配比为：铬65％，钛8％，硼2％，硅3％，碳10％，镍12.1％，余量为铁及不可避免的杂质。

实施例5

合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，按质量百分比计，其组成配比为：铬72％，钛6％，硼0.1％，硅2％，碳8％，镍20％，余量为铁及不可避免的杂质。

上述实施例中，铬元素的添加形式是以铬铁粉或者是以铬粉或者是以铬铁粉和铬粉混合的形式添加，其中，铬铁粉中的铬含量为10％-72％，余量为铁和杂质。钛元素的添加形式是以钛铁粉或者是以钛粉或者是以钛铁粉和钛粉混合的形式添加，其中，钛铁粉中的钛含量为10％-72％，余量为铁和杂质。硼元素的添加形式是以硼铁粉的形式添加，其中硼铁粉中的硼含量为10％-40％，余量为铁和杂质。硅元素的添加形式是以硅铁粉或者是以硅粉或者是以硅铁粉和硅粉混合的形式的形式添加，其中，硅铁粉中的硅含量为5％-72％，余量为铁和杂质。碳元素的添加形式是以石墨或者是以碳或者是以碳合金的形式加入；所述的碳合金为高碳铬铁粉，其中，高碳铬铁粉中的铬含量为50％-70％，碳含量为2％-8％，余量为铁和杂质。以上所述各种粉的粒度在1-500μm之间。

以上为本发明优选的实施例，但本发明并不仅限于所述实施例的内容。

Claims

1、一种合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，其特征是主要由以下质量百分比的元素组成：铬51％-72％，钛6％-15％，碳8.1％-10％，镍12.1％-50％，以及含量小于或等于5％的硼和硅元素，余量为Fe及不可避免的杂质。

2、根据权利要求1所述的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，其特征是所述的铬元素的添加形式是以铬铁粉或以铬粉或以铬铁粉和铬粉混合的形式添加，其中，铬铁粉中的铬含量为10％-72％，余量为铁和杂质。

3、根据权利要求1所述的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，其特征是所述的钛元素的添加形式是以钛铁粉或以钛粉或以钛铁粉和钛粉混合的形式添加，其中，钛铁粉中的钛含量为10％-72％，余量为铁和杂质。

4、根据权利要求1所述的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，其特征是所述的硼元素的添加形式是以硼铁粉的形式添加，其中硼铁粉中的硼含量为10％-40％，余量为铁和杂质。

5、根据权利要求1所述的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，其特征是所述的硅元素的添加形式是以硅铁粉或以硅粉或以硅铁粉和硅粉混合的形式的形式添加，其中，硅铁粉中的硅含量为5％-72％，余量为铁和杂质。

6、根据权利要求1所述的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，其特征是所述的碳元素的添加形式是以石墨或以碳或以碳合金的形式加入。

7、根据权利要求6所述的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，其特征是所述的碳合金为高碳铬铁粉，其中，高碳铬铁粉中的铬含量为50％-70％，碳含量为2％-8％，余量为铁和杂质。

8、根据权利要求7所述的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，其特征是所述的高碳铬铁粉的粒度在1-500μm之间。

9、根据权利要求2-5任一项所述的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，其特征是所述的各种粉的粒度在1-500μm之间。