CN107262963A - 一种耐磨药芯焊丝 - Google Patents

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    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent

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Abstract

本发明公开了一种耐磨药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯，其中，所述药芯的重量百分比包括：石墨4.3‑4.5％，微碳铬铁20‑25％，钛粉1‑1.5％，碳化硼1‑2.5％，二氧化硅0.8‑1％，氮化铝0.1‑0.2％，锰粉0.4‑0.5％，钒粉1‑1.5％，钨粉2‑2.2％，钼粉3.4‑3.45％，铼粉0.5‑1.5％，余量为铁粉。本发明通过各物质相互配合使得本发明的堆焊涂层可与金属基体紧密结合，不易脱落，且具有良好的耐磨性能、韧性和抗裂性。

Description

一种耐磨药芯焊丝
技术领域
本发明涉及焊丝技术领域，尤其涉及一种耐磨药芯焊丝。
背景技术
金属表面的磨损是一种很普遍的现象，凡是使用金属材料的领域都存在着不同程度的磨损问题，所造成的能源和材料消耗是十分惊人的。可以在金属表面堆焊形成涂层，从而增加金属基体的耐磨性能，其中药芯焊丝是堆焊常用的焊丝，但是在实际应用过程中仍存在送粉不均匀、不稳定，熔化程度不均匀，喷涂到基体上所得涂层虽然增加了基体的耐磨性能，但是涂层与基体的结合强度低，韧性差，涂层容易开裂。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨药芯焊丝，本发明通过各物质相互配合使得本发明的堆焊涂层可与金属基体紧密结合，不易脱落，且具有良好的耐磨性能、韧性和抗裂性。
本发明提出的一种耐磨药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯，其中，所述药芯的重量百分比包括：石墨4.3-4.5％，微碳铬铁20-25％，钛粉1-1.5％，碳化硼1-2.5％，二氧化硅0.8-1％，氮化铝0.1-0.2％，锰粉0.4-0.5％，钒粉1-1.5％，钨粉2-2.2％，钼粉3.4-3.45％，铼粉0.5-1.5％，余量为铁粉。
优选地，所述药芯原料中，石墨、碳化硼、钒粉、氮化铝的重量百分比满足以下关系式：4.2％≤M石墨+M碳化硼+M钒粉-15M氮化铝≤6.3％，其中，M石墨表示石墨的重量百分比，M碳化硼表示碳化硼的重量百分比，M钒粉表示钒粉的重量百分比，M氮化铝表示氮化铝的重量百分比。
优选地，药芯的填充量为焊丝总重量的50-60％。
优选地，微碳铬铁的碳含量≤0.02wt％，铬含量为60-65wt％。
优选地，所述药芯的重量百分比包括：石墨4.35-4.45％，微碳铬铁21-23％，钛粉1.2-1.4％，碳化硼1.5-2％，二氧化硅0.85-0.95％，氮化铝0.12-0.18％，锰粉0.43-0.47％，钒粉1.1-1.3％，钨粉2.05-2.15％，钼粉3.41-3.43％，铼粉0.8-1.2％，余量为铁粉。
优选地，药芯原料的粒径为150-200目。
本发明所述耐磨药芯焊丝按照本领域常规药芯焊丝制备工艺进行制备，将各原料放入搅拌机混合均匀，外皮用钢带，采用药芯焊丝生产设备，经卷曲、拉拔得到。
本发明加入了石墨、碳化硼、钒粉、氮化铝，并限定了“4.2％≤M石墨+M碳化硼+M钒粉-15M氮化铝≤6.3％”的关系式，石墨、碳化硼、钒粉、氮化铝以合适含量相互配合，可以促进石墨在堆焊层组织中形成先析碳化物，并抑制共晶碳化物的生长，而且使得先析碳化物趋于垂直于基体表面生长，增加堆焊涂层与基体的结合强度，并且大大增加硬度和抗冲击性能，碳化硼在堆焊涂层中，抑制B与Fe形成脆性相，增加涂层和基体的韧性和抗裂性，钒粉与基体紧密结合形成VC相，进一步增加本发明的硬度和耐磨性，并增加涂层与基体的结合强度，氮化铝使焊缝组织向亚共晶方向转变，增加初晶奥氏体中的碳含量，是残余奥氏体的硬度上升，并相应减少粗大碳化物的数量，使碳元素均匀分布在焊缝组织中，在增加耐磨性的同时，保持良好的韧性和抗裂性；钛粉、钒粉、铼粉、钨粉、钼粉相互配合可形成细小弥散相，细化晶粒，进一步增加本发明的韧性和抗裂性；上述各物质相互配合使得本发明的堆焊涂层可与金属基体紧密结合，不易脱落，且具有良好的耐磨性能、韧性和抗裂性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐磨药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯，其中，所述药芯的重量百分比包括：石墨4.4％，微碳铬铁22％，钛粉1.3％，碳化硼1.7％，二氧化硅0.9％，氮化铝0.15％，锰粉0.45％，钒粉1.2％，钨粉2.1％，钼粉3.42％，铼粉1％，余量为铁粉。
实施例2
一种耐磨药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯，其中，所述药芯的重量百分比包括：石墨4.3％，微碳铬铁25％，钛粉1％，碳化硼2.5％，二氧化硅0.8％，氮化铝0.2％，锰粉0.4％，钒粉1.5％，钨粉2％，钼粉3.45％，铼粉0.5％，余量为铁粉；
其中，药芯的填充量为焊丝总重量的60％；
微碳铬铁的碳含量≤0.02wt％，铬含量为60wt％；
药芯原料的粒径为200目。
实施例3
一种耐磨药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯，其中，所述药芯的重量百分比包括：石墨4.5％，微碳铬铁20％，钛粉1.5％，碳化硼1％，二氧化硅1％，氮化铝0.1％，锰粉0.5％，钒粉1％，钨粉2.2％，钼粉3.4％，铼粉1.5％，余量为铁粉；
其中，药芯的填充量为焊丝总重量的50％；
微碳铬铁的碳含量≤0.02wt％，铬含量为65wt％；
药芯原料的粒径为150目。
实施例4
一种耐磨药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯，其中，所述药芯的重量百分比包括：石墨4.35％，微碳铬铁23％，钛粉1.2％，碳化硼2％，二氧化硅0.85％，氮化铝0.18％，锰粉0.43％，钒粉1.3％，钨粉2.05％，钼粉3.43％，铼粉0.8％，余量为铁粉；
其中，药芯的填充量为焊丝总重量的58％；
微碳铬铁的碳含量≤0.02wt％，铬含量为61wt％；
药芯原料的粒径为200目。
实施例5
一种耐磨药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯，其中，所述药芯的重量百分比包括：石墨4.45％，微碳铬铁21％，钛粉1.4％，碳化硼1.5％，二氧化硅0.95％，氮化铝0.12％，锰粉0.47％，钒粉1.1％，钨粉2.15％，钼粉3.41％，铼粉1.2％，余量为铁粉；
其中，药芯的填充量为焊丝总重量的52％；
微碳铬铁的碳含量≤0.02wt％，铬含量为63wt％；
药芯原料的粒径为150目。
试验例1
取实施例1-5对母材钢板Q235进行堆焊并检测性能，结果如下：
项目 实施例1-5的平均值
表面硬度HRC 64.3
抗拉强度MPa 570
由上表可以看出，本发明的焊接接头具有良好的硬度和拉伸强度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐磨药芯焊丝，其特征在于，包括钢带外皮和药芯，其中，所述药芯的重量百分比包括：石墨4.3-4.5％，微碳铬铁20-25％，钛粉1-1.5％，碳化硼1-2.5％，二氧化硅0.8-1％，氮化铝0.1-0.2％，锰粉0.4-0.5％，钒粉1-1.5％，钨粉2-2.2％，钼粉3.4-3.45％，铼粉0.5-1.5％，余量为铁粉。
2.根据权利要求1所述耐磨药芯焊丝，其特征在于，所述药芯原料中，石墨、碳化硼、钒粉、氮化铝的重量百分比满足以下关系式：4.2％≤M石墨+M碳化硼+M钒粉-15M氮化铝≤6.3％，其中，M石墨表示石墨的重量百分比，M碳化硼表示碳化硼的重量百分比，M钒粉表示钒粉的重量百分比，M氮化铝表示氮化铝的重量百分比。
3.根据权利要求1或2项所述耐磨药芯焊丝，其特征在于，药芯的填充量为焊丝总重量的50-60％。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐磨药芯焊丝，其特征在于，微碳铬铁的碳含量≤0.02wt％，铬含量为60-65wt％。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐磨药芯焊丝，其特征在于，所述药芯的重量百分比包括：石墨4.35-4.45％，微碳铬铁21-23％，钛粉1.2-1.4％，碳化硼1.5-2％，二氧化硅0.85-0.95％，氮化铝0.12-0.18％，锰粉0.43-0.47％，钒粉1.1-1.3％，钨粉2.05-2.15％，钼粉3.41-3.43％，铼粉0.8-1.2％，余量为铁粉。
6.根据权利要求1-5任一项所述耐磨药芯焊丝，其特征在于，药芯原料的粒径为150-200目。
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