CN105171275A - 一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝 - Google Patents

一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于热锻压模具修复的气保护堆焊药芯焊丝，以SPCC-SD冷轧低碳钢钢带为焊丝原料，采用常规药芯过渡合金方式和通用的药粉规格及药芯焊丝生产工艺制造，焊丝药芯的配方由氟化物﹑碳酸钡﹑钾钠稳弧剂、锆英砂和合金粉组成，所述合金粉包括铁粉、高碳铬铁、硅锰合金、钼铁、镍粉、钨粉、钴粉和铈稀土合金。所述气保护堆焊药芯焊丝主要适用于5CrNiMo、5CrMnMo热锻压模具的修复，焊接时采用CO2或体积百分比为80％Ar和20％CO2的混合气作为保护气体，堆焊三层时，堆焊层硬度HRC为55～58，使用效果良好。

Description

一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝
技术领域
本发明属于焊接材料技术领域，尤其是涉及一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝。
背景技术
热锻压工件广泛用于火车、汽车、工程机械、矿山机械等重要受力部件，对于设备的稳定运行起到至关重要的作用。
热锻压模具是生产热锻件的消耗部件，热锻压模具的质量直接关系到热锻压件的质量。热锻压模一般使用几千次之后就要对模具型腔进行修复。修复后的模具可以达到甚至超过修复以前的使用周期。目前国内进行热锻压模具修复焊材堆焊金属硬度较低，基本在HRC53以下；硬度超过HRC55的，抗裂性较差，使用中容易出现裂纹。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝，其洛氏硬度为HRC55～58，具有较好抗裂性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝，焊丝药芯包括如下重量份数的组分，氟化物5-10份﹑碳酸钡4-8份、钾钠稳弧剂1-4份、锆英砂1-4份、高碳铬铁20-30份、硅锰合金10-15份、钼铁4-8份、镍粉1-4份、钨粉20-30份、钴粉3-6份、铈稀土合金0.5-2份，铁粉10-30份。
优选的，焊丝药芯包括如下重量份数的组分，氟化物7～8份﹑碳酸钡6-7份、钾钠稳弧剂2-3份、锆英砂2-3份、高碳铬铁24-26份、硅锰合金12-13份、钼铁5-6份、镍粉2-3份、钨粉24-26份、钴粉4-5份、铈稀土合金1-1.5份，铁粉15-20份。
优选的，以SPCC-SD冷轧低碳钢钢带为焊丝原料，采用常规药芯过渡合金方式和通用的药粉规格及药芯焊丝生产工艺制造。
优选的，所述氟化物包括氟化钙、氟化钠和氟化钡中一种或两种以上。
本发明的焊接工艺性能和堆焊层金属硬度都有了显著提高。
本发明使用新型药芯焊丝碱性渣系类型，以氟化物-碳酸钡-锆英砂为主的碱性渣系。其中氟化物为氟化镁、氟硅酸钾和氟化锂任意质量比例的组合。使焊接工艺性能更加优异，减少了焊接飞溅，提高熔敷效率。
本发明使用新型合金体系，以铬-钼-钨为主的合金体系，碳化钨数量增加保证了堆焊金属的高温硬度，钨、钴两者的重量比例保持5～7，可有效提高堆焊金属的抗裂性能。铈稀土合金的加入，细化组织，提高了堆焊金属抗冲击性能，钼增加了堆焊金属的热稳定性。
所述气保护堆焊药芯焊丝主要适用于5CrNiMo、5CrMnMo热锻压模具的修复，焊接时采用CO2或体积百分比为80％Ar和20％CO2的混合气作为保护气体，堆焊三层时，堆焊层硬度HRC为55～58，使用效果良好。
通过合金体系优化，提高堆焊层金属的硬度，堆焊层硬度HRC为55～58，提高模具的使用周期，提高锻件生产数量，降低锻件的生产成本。
相对于现有技术，本发明所述的一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝，具有以下优势：本发明所述的焊丝，优化碱性热锻压模具堆焊药芯焊丝的焊接工艺，减少焊接飞溅，提高熔敷效率。提高修复后模具的抗冲击性能及高温硬度，可以大大提高模具的使用周期，提高锻件生产数量，降低锻件的生产成本。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝，以SPCC-SD冷轧低碳钢钢带为焊丝原料，采用常规药芯过渡合金方式和通用的药粉规格及药芯焊丝生产工艺制造。焊丝药芯包括如下重量份数的组分，氟化物6份﹑碳酸钡5份、钾钠稳弧剂1.5份、锆英砂1.5份、高碳铬铁22份、硅锰合金11份、钼铁4.5份、镍粉1.5份、钨粉23份、钴粉3.5份、铈稀土合金1份，铁粉25份。
所述氟化物包括氟化钙4份、氟化钠2份。
焊丝熔敷金属成分检测，其重量百分比为碳0.35％、锰1.05％、硅0.39％、铬3.38％、钼1.07％、镍0.36％、钨7.36％、钴1.08％、余量为铁。
堆焊层硬度为HRC55。
实施例二
一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝，以SPCC-SD冷轧低碳钢钢带为焊丝原料，采用常规药芯过渡合金方式和通用的药粉规格及药芯焊丝生产工艺制造。焊丝药芯包括如下重量份数的组分，氟化物7份﹑碳酸钡6份、钾钠稳弧剂2份、锆英砂2份、高碳铬铁24份、硅锰合金12份、钼铁5份、镍粉2份、钨粉24份、钴粉4份、铈稀土合金1份，铁粉20份。
所述氟化物包括氟化钙2份、氟化钠3份、氟化钡2份。
焊丝熔敷金属成分检测，其重量百分比为碳0.39％、锰2.08％、硅0.42％、铬3.45％、钼1.13％、镍0.41％、钨7.43％、钴1.15％、余量为铁。
堆焊层硬度为HRC56。
实施例三
一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝，以SPCC-SD冷轧低碳钢钢带为焊丝原料，采用常规药芯过渡合金方式和通用的药粉规格及药芯焊丝生产工艺制造。焊丝药芯包括如下重量份数的组分，氟化物7.5份﹑碳酸钡6.5份、钾钠稳弧剂2.5份、锆英砂2.5份、高碳铬铁25份、硅锰合金12.5份、钼铁5.5份、镍粉2.5份、钨粉25份、钴粉4.5份、铈稀土合金1.5份，铁粉15份。
所述氟化物包括氟化钙4份、氟化钠2份、氟化钡1.5份。
焊丝熔敷金属成分检测，其重量百分比为碳0.41％、锰2.16％、硅0.43％、铬3.52％、钼1.18％、镍0.56％、钨7.52％、钴1.22％、余量为铁。
堆焊层硬度为HRC58。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝，其特征在于：焊丝药芯包括如下重量份数的组分，氟化物5-10份﹑碳酸钡4-8份、钾钠稳弧剂1-4份、锆英砂1-4份、高碳铬铁20-30份、硅锰合金10-15份、钼铁4-8份、镍粉1-4份、钨粉20-30份、钴粉3-6份、铈稀土合金0.5-2份，铁粉10-30份。
2.根据权利要求1所述的用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝，其特征在于：焊丝药芯包括如下重量份数的组分，氟化物7～8份﹑碳酸钡6-7份、钾钠稳弧剂2-3份、锆英砂2-3份、高碳铬铁24-26份、硅锰合金12-13份、钼铁5-6份、镍粉2-3份、钨粉24-26份、钴粉4-5份、铈稀土合金1-1.5份，铁粉15-20份。
3.根据权利要求1或2所述的用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝，其特征在于：以SPCC-SD冷轧低碳钢钢带为焊丝原料，采用常规药芯过渡合金方式和通用的药粉规格及药芯焊丝生产工艺制造。
4.根据权利要求1或2所述的用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝，其特征在于：所述氟化物包括氟化钙、氟化钠和氟化钡中一种或两种以上。
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