CN107570910A - 一种高耐磨合金钢焊丝药芯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高耐磨合金钢焊丝药芯,其包括铬粉10‑13%,锰粉1‑2%,镍粉1‑3%,铌粉4‑6%,钒粉1‑3%,二氧化钛1‑2%,碳化硼粉5‑10%,硼铁合金粉8‑15%,银片石墨粉4—6%,造渣剂,氧化剂和还原剂,余量为铁粉。本发明采用氟化钙作为造渣剂,可在焊接电弧区气化形成一层气罩,并随电弧一起移动,从而减少飞溅;而镁砂和氟化钙配合,隔离空气,降低熔滴表面张力,促进熔滴细化膜,从而大大降低气孔率;同时适当增加药芯的碳含量,有益于提高电弧稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及合金钢焊丝,具体说是一种高耐磨合金钢焊丝药芯。
背景技术
在实际工业生产过程中,机械设备和零件的磨损失效对生产影响巨大。减轻磨损具有节能节材、资源充分利用和保障安全的的重要作用。而对减轻机械零件的磨损很有效的方法就是焊接。药芯焊丝的出现和发展适应了焊接生产向高效益、低成本、高质量、自动化发展的趋势。随着世界工业的飞速发展,焊接技术也逐步进入半自动、自动和智能化的阶段,从而给药芯焊丝的发展带来了广阔的前景。药芯焊丝是近年来发展迅猛、普及较快的一种先进焊接材料,是未来世纪的主导焊接材料,在自动和半自动焊接中已成为一种很有发展前途的焊接材料之一。
目前,药芯焊丝中的药粉一般含有大理石,大理石的主要作用是造气,大理石分解后产生的氧化钙是碱性氧化物,能提高焊缝金属抗热裂纹能力;同时氧化钙能使熔滴粗化,改变熔滴的过渡形态。大理石分解产生的二氧化碳还可增强电弧气氛的氧化性,降低电弧中的氢分压,使焊缝金属中的含氢量降低。但是采用这类焊丝焊接的焊缝外观不光滑,飞溅大,电弧稳定性不理想,且会产生气孔。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种可减少飞溅、降低气孔率的高耐磨合金钢焊丝药芯。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种高耐磨合金钢焊丝药芯,其包括以下质量分数的成分:铬粉10-13%,锰粉1-2%,镍粉1-3%,铌粉4-6%,钒粉1-3%,二氧化钛1-2%,碳化硼粉5-10%,硼铁合金粉8-15%,银片石墨粉4—6%,造渣剂,氧化剂和还原剂,余量为铁粉。
作为优选,所述造渣剂采用氟化钙。
作为优选,所述还原剂采用镁砂,氧化剂采用三氧化二铁。
作为优选,所述硼铁合金粉中硼含量为20-25%以上。
作为优选,银片石墨粉的含碳量80-90%。
从以上技术方案可知,本发明采用氟化钙作为造渣剂,可在焊接电弧区气化形成一层气罩,并随电弧一起移动,从而减少飞溅;而镁砂和氟化钙配合,隔离空气,降低熔滴表面张力,促进熔滴细化膜,从而大大降低气孔率;同时适当增加药芯的碳含量,有益于提高电弧稳定性。
具体实施方式
下面详细介绍本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
一种高耐磨合金钢焊丝药芯,其包括以下质量分数的成分:铬粉10-13%,锰粉1-2%,镍粉1-3%,铌粉4-6%,钒粉1-3%,二氧化钛1-2%,碳化硼粉5-10%,硼铁合金粉8-15%,银片石墨粉4—6%,造渣剂,氧化剂和还原剂,余量为铁粉。其中:
铬粉和碳有较强的亲和力,铬可固溶于铁基体中,起到增加基体强度及耐腐蚀性的作用;铬原子还与碳原子在基体组织晶界处形成碳化物,常呈网状或者树枝状分布,可提高焊缝合金的耐磨性能。在实际焊接过程中,焊缝合金中铬含量低于铁的含量,但铬元素往往以原子形式固溶到铁碳化合物中,取代其中的部分铁原子,形成二元碳化物,从而保证焊缝合金的耐磨性。且本发明的药芯中,加入适量的银片石墨粉,在焊接发热高温过程中,碳和氧的亲和力增强,所生成的一氧化碳和二氧化碳气体在电弧区形成保护氛围,阻止空气中有害气体的侵入,使其他合金元素顺利过渡到焊缝合金,从而达到微渣甚至无渣的目的;而碳化硼粉、硼铁合金粉,可减少焊接飞溅和烟尘。
本发明选用氟化钙作为造渣剂,在焊接电弧区气化形成一层动态气罩笼罩在焊丝段部,随电弧的移动而移动起到隔离空气的作用,并能降低熔滴表面张力,促进熔滴细化,从而大大降低焊接涂层的气孔率;镁砂作为还原剂,一方面可以隔离空气,降低熔滴表面张力,另一方面可以通过先期脱氧、熔滴和熔池阶段的沉淀脱氧控制最终焊接涂层中的含氧量,降低涂层的脆性;三氧化二铁作为氧化剂,一方面可以受热释放气体,提高电弧吹力,从而避免镁砂过分脱氧导致熔深不足的问题,增加熔深;另一方面可以降低熔滴表面张力,促进熔滴细化,使熔滴过渡更为平稳,并可以起到固氮作用;上述造渣剂、氧化剂和还原剂以合适比例相互配合可以大大降低焊接飞溅,降低气孔率,并降低涂层脆性;石墨和铬粉可以形成碳化物,并垂直于基体表面生长,增加涂层的强度,和涂层与基体的结合强度。
锰粉,镍粉,铌粉,钒粉,二氧化钛相互配合,可以形成细小弥散相和新的固溶强化相,从而使焊接涂层组织细致均匀,大大增加涂层的强度和韧性,可以净化焊接涂层,大大降低钢中有害杂质,从而进一步增加本发明的韧性和强度;上述各物质相互配合,可大大降低焊接飞溅的问题,使得焊接涂层气孔率低,涂层组织致密,韧性好,强度高。
上述实施方式仅供说明本发明之用,而并非是对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明精神和范围的情况下,还可以作出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。
Claims (5)
1.一种高耐磨合金钢焊丝药芯,其包括以下质量分数的成分:铬粉10-13%,锰粉1-2%,镍粉1-3%,铌粉4-6%,钒粉1-3%,二氧化钛1-2%,碳化硼粉5-10%,硼铁合金粉8-15%,银片石墨粉4—6%,造渣剂,氧化剂和还原剂,余量为铁粉。
2.根据权利要求1所述高耐磨合金钢焊丝药芯,其特征在于:所述造渣剂采用氟化钙。
3.根据权利要求1所述高耐磨合金钢焊丝药芯,其特征在于:所述还原剂采用镁砂,氧化剂采用三氧化二铁。
4.根据权利要求1所述高耐磨合金钢焊丝药芯,其特征在于:所述硼铁合金粉中硼含量为20-25%以上。
5.根据权利要求1所述高耐磨合金钢焊丝药芯,其特征在于:银片石墨粉的含碳量80-90%。
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