專利名稱：鎢強(qiáng)化耐磨埋弧堆焊藥芯焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎢強(qiáng)化耐磨埋弧堆焊藥芯焊絲，屬于焊接材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
藥芯焊絲，是將合金元素(粉體藥芯)包裹在鋼皮中，經(jīng)拉拔成不同直徑而成的藥 芯焊絲。藥芯焊絲經(jīng)焊接熔化后，形成具有耐磨損、耐腐蝕和耐高溫等特殊性能的合金焊 層。藥芯焊絲埋弧焊，在修復(fù)和復(fù)合制造中占有重要的地位，廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程結(jié)構(gòu)的高 耐磨損等機(jī)械結(jié)構(gòu)件的復(fù)合部位。
目前堆焊修復(fù)的耐磨藥芯焊絲，一般都含有碳、鉻、硅、錳等合金元素，很少或幾乎 不含有強(qiáng)碳化物形成元素。一般認(rèn)為，增強(qiáng)材料表面強(qiáng)度和改善耐磨性的有效途徑，是提供材料的表面硬度 和強(qiáng)韌性，較為理想的焊層組織結(jié)構(gòu)為堅(jiān)韌、連續(xù)的基體上均勻分布的高熔點(diǎn)、高硬度、穩(wěn) 定性好的質(zhì)點(diǎn)。堆焊焊層的耐磨性主要由碳化物的種類、分布和面積比而定。耐磨粉體藥 芯中所含有的鉻，在堆焊過程中與碳和鐵形成復(fù)合碳化物(Cr、Fe) A的六方棱柱性結(jié)構(gòu)， 其表面硬度為HV1200 1800，側(cè)面的硬度比正表面要稍低。由此可見，已有的用于堆焊修 復(fù)的藥芯焊絲，遠(yuǎn)不能滿足鋼鐵廠的軋輥，火力電廠的磨煤輥和工程挖掘機(jī)械等的復(fù)合制 造和維修再造等的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在在粉體藥芯中，通過添加鎢元素，鎢在堆焊熔池金屬中與碳優(yōu)先結(jié)合， 形成碳化鎢非自發(fā)形核的核心，而顯著細(xì)化晶粒，且由于碳化鎢能單獨(dú)存在于堆焊合金中， 起到耐磨質(zhì)點(diǎn)的作用，使耐磨性進(jìn)一步提高，而提供一種鎢強(qiáng)化耐磨埋弧堆焊的藥芯焊絲。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案是一種鎢強(qiáng)化耐磨埋弧堆焊藥芯焊絲，包括低碳鋼空心焊絲和設(shè)在所述空心焊絲內(nèi) 的粉體藥芯；所述粉體藥芯包括高碳鉻鐵、脫氧劑和鐵粉；所述粉體藥芯在所述空心焊絲 內(nèi)的填充率在30 50%范圍內(nèi)，其創(chuàng)新點(diǎn)在于a、所述粉體藥芯還包括鎢粉，其各組分的重量百分含量是(％ )高碳鉻鐵3O 55 ；鎢粉3 15;鐵粉25 55;脫氧劑3 8。在上述藥芯成分中各組分的主要作用在于高碳鉻鐵其成分為62.0 72.0% Cr，<6.0% C，余為Fe。由它向堆焊合金中
過渡合金元素。鎢粉其成分為> 99. 5% W。由它在堆焊焊層中優(yōu)先與碳化合形成碳化鎢硬質(zhì)耐磨相。脫氧劑是硅鐵或錳鐵或硅鐵和錳鐵。硅鐵成分為40. 0 47. 0% Si，余為Fe ；錳鐵成分為75. 0 85. 0% Mn，余為Fe。由它通過脫氧增加堆焊層金屬的強(qiáng)度和硬度。鐵粉向堆焊合金補(bǔ)充合金元素。上述粉體藥芯在空心焊絲內(nèi)的填充率，可根據(jù)實(shí)際使用要求和工況，在30% 50%之間調(diào)整。由以上所給出的技術(shù)方案和粉體藥芯各組分的作用描述可以明了，本發(fā)明由于采 用鎢這種強(qiáng)碳化物形成元素，且在堆焊高溫熔池中優(yōu)先與碳反應(yīng)生成WC的硬質(zhì)相，且能均 勻彌散分布在堆焊合金內(nèi)，從而在細(xì)化晶粒提高強(qiáng)韌性的同時(shí)，提高了堆焊層的硬度，增強(qiáng) 了耐磨性能，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明主張所述低碳鋼空心焊絲是H08A鋼制件，或者是HlO 鋼制件。但不局限于此。試驗(yàn)結(jié)果表明含碳量在0.2%以下的低碳鋼制件，都是可以用來制 備本發(fā)明空心焊絲的。在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明還主張，所述脫氧劑是硅和錳2種金屬元素中的1種或 2種。硅和錳，都是較低于鋁的強(qiáng)脫氧劑，其中硅的脫氧能力高于錳。若采用硅錳聯(lián)合脫氧， 則其脫氧效果更加理想。為此，本發(fā)明予以推薦。這里應(yīng)當(dāng)注意SiO2-MnO生成物在堆焊合 金中的排渣情況。上述技術(shù)方案得到實(shí)施后，其試用結(jié)果表明本發(fā)明藥芯焊絲焊接工藝性能良好， 堆焊層表面硬度分布均勻，平均硬度在HRC42 65范圍內(nèi)，耐磨性為Q235碳鋼的10-30倍， 并具有抗氣孔能力強(qiáng)以及合金化均勻程度高等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的初衷。


圖1是本發(fā)明一種具體實(shí)施方式
的制備工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)照附圖，通過具體實(shí)施方式
的描述，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明發(fā)明。
具體實(shí)施方式
之一，如附圖1所示。一種鎢強(qiáng)化埋弧堆焊藥芯焊絲，包括H08A低碳鋼空心焊絲和設(shè)在所述空心焊絲 內(nèi)的粉體藥芯，所述粉體藥芯的配比是所述高碳鉻鐵35 %，所述鎢粉7 %，脫氧劑所述硅 鐵6%，鐵粉52%。填充率38%。藥芯焊絲堆焊層平均硬度HRC50。
具體實(shí)施方式
之二，如附圖1所示。一種鎢強(qiáng)化埋弧堆焊藥芯焊絲，包括HlO低碳鋼空心焊絲和設(shè)在所述空心焊絲內(nèi) 的粉體藥芯，所述粉體藥芯的配比是所述高碳鉻鐵50%，所述鎢粉12%，脫氧劑所述錳鐵 8%，鐵粉30%。填充率45%。藥芯焊絲堆焊層平均硬度HRC63。由上述兩個(gè)實(shí)例可以明了，本發(fā)明的效果是十分理想的。
權(quán)利要求
一種鎢強(qiáng)化耐磨埋弧堆焊藥芯焊絲，包括低碳鋼空心焊絲和設(shè)在所述空心焊絲內(nèi)的粉體藥芯；所述粉體藥芯包括高碳鉻鐵、脫氧劑和鐵粉；所述粉體藥芯在所述空心焊絲內(nèi)的填充率在30～50％范圍內(nèi)，其特征在于a、所述粉體藥芯還包括鎢粉，其各組分的重量百分含量是(％)高碳鉻鐵30～55；鎢粉3～15；鐵粉25～55；脫氧劑 3～8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢強(qiáng)化耐磨埋弧堆焊藥芯焊絲，其特征在于，所述低碳鋼焊 絲是H08A鋼制件，或者是HlO鋼制件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢強(qiáng)化耐磨埋弧堆焊藥芯焊絲，其特征在于，所述脫氧劑是 硅和錳2種金屬元素中的1種或2種。
全文摘要
本發(fā)明所公開的是一種鎢強(qiáng)化耐磨埋弧堆焊藥芯焊絲，包括低碳鋼空心焊絲和設(shè)在所述空心焊絲內(nèi)的粉體藥芯，以其所述粉體藥芯的組分及各組分的重量百分含量是(％)高碳鉻鐵30～55，鎢粉3～15，脫氧劑3～8，鐵粉25～55為主要特征。使用本發(fā)明的堆焊焊層，具有硬度分布均勻，耐磨性高等特點(diǎn)，且其焊接工藝性能良好。
文檔編號(hào)B23K35/368GK101870047SQ201010197399
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者包曄峰, 楊可, 蔣永鋒 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)