本發(fā)明涉及焊接材料領(lǐng)域，特別涉及一種耐磨堆焊焊條及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)使用的燒結(jié)機(jī)根據(jù)其使用情況、失效情況，特別是高溫部件進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)以及復(fù)合制造，已經(jīng)可以達(dá)到滿意的效果。特別是燒結(jié)機(jī)單齒輥、錘頭、下料襯板、磨煤輥、沖擊板等均需要進(jìn)行刨削、堆焊并加工成相應(yīng)尺寸再進(jìn)行使用，是目前最為常見且經(jīng)濟(jì)的修復(fù)方法。在堆焊時(shí)，大多采用全位置焊接性能好的堆焊焊條。然而這種堆焊方式存在以下問題：1.堆焊工藝性能不穩(wěn)定。2.高溫性能不穩(wěn)定，硬度不均勻。3.耐磨性不好。以上問題均制約著該類高溫性能要求較高的耐磨堆焊焊條的發(fā)展。

通過對(duì)高溫耐磨性能的研究，使得研發(fā)的堆焊焊條具有良好的工藝性能，優(yōu)良的高溫耐磨性能，能滿足鋼鐵行業(yè)對(duì)相關(guān)部件高溫性能的要求，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，是焊接行業(yè)的技術(shù)追求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一就在于提供一種用耐磨堆焊焊條，該焊條高溫性能優(yōu)良、焊接工藝性能和理化性能良好的耐磨堆焊焊條，電弧穩(wěn)定性好，飛濺小，煙塵少，脫渣容易。

技術(shù)方案是：一種耐磨堆焊焊條，由低碳鋼焊芯和裹覆于焊芯表面的藥皮組成，該藥皮組成和質(zhì)量含量為：

碳酸鹽與氟化物之和：10-20％；

石墨：5-10％；

高碳鉻鐵：20-30％；

硅鐵：4-6％；

粘結(jié)劑：1-3％；

鎢與硼鐵之和：30-40％；

余量為Fe。

作為優(yōu)選，所述藥皮重量為低碳鋼焊芯重量的25-35％。

作為優(yōu)選，所述低碳鋼焊芯組成和含量為

C：≤0.1％；

Mn：0.3-0.55％；

Si：≤0.08％；

Cr：≤0.1％；

Ni：≤0.3％；

Al：≤0.03％；

As：≤0.007％；

Cu：≤0.2％；

S：≤0.005％；

P：≤0.015％；

余量為Fe。

作為優(yōu)選，所述碳酸鹽與氟化物之和為10％，石墨為5％，高碳鉻鐵為25％，硅鐵為4％，粘結(jié)劑為2％，鎢與硼鐵之和為30％，余量為Fe。

作為優(yōu)選，所述碳酸鹽與氟化物之和為15％，石墨為8％，高碳鉻鐵為25％，硅鐵為4％，粘結(jié)劑為2％、鎢與硼鐵之和為40％，余量為Fe。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種耐磨堆焊焊條的制備方法。

技術(shù)方案是：一種耐磨堆焊焊條的制備方法，包括以下步驟：

①將藥皮粉料拌混合均勻；

②加入占固體組分質(zhì)量含量21-22％的20℃條件下的鉀鈉比例為1:1的水玻璃，波美密度為41～42Be，進(jìn)行濕混；

③采用低碳鋼焊芯在油壓式焊條生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行焊條制備。

發(fā)明原理：

C：碳用于提高材料的硬度和耐磨性能，本發(fā)明中熔敷金屬中的碳含量達(dá)到了5％，提供了足夠的耐磨相組織。

Mn：錳是重要的脫氧劑，同時(shí)也是焊縫金屬重要的合金劑。對(duì)焊縫金屬的強(qiáng)度和韌性有重要影響。錳能與硫形成MnS，降低焊縫的雜質(zhì)含量。Mn能夠有效地減少焊縫金屬中的含硫量，因此適量的加入可以提高焊縫金屬的強(qiáng)度。

Cr：用以提高耐磨性，與碳結(jié)合形成穩(wěn)定的碳化物，均勻的分布在基體中，是提高焊縫金屬耐磨性的主要元素。

Si：用以降低焊縫中氧的含量，并提高焊縫的硬度。

Ni：用以提高焊縫的韌性，改善熔敷金屬的開裂傾向。

Ti；用以細(xì)化晶粒，改善組織大小，提高熔敷金屬的綜合性能減小裂紋傾向。

W：用以強(qiáng)烈提高熔敷金屬的硬度，增強(qiáng)高溫耐磨性能。

B：微量加入，能大幅提高熔敷金屬的淬透性。

有益效果：

本發(fā)明焊條工藝性能好，耐高溫性能優(yōu)良，最高工作溫度可達(dá)600℃-1000℃，適應(yīng)性強(qiáng)，能適應(yīng)用戶對(duì)焊接工藝及操作性能的要求。本發(fā)明解決了高溫耐磨性能差的問題，硬度達(dá)到HRC58以上，高溫耐磨性能非常好。

術(shù)語解釋

本發(fā)明中，高碳鉻鐵指碳含量高于6％的鉻鐵。

本發(fā)明中，％如無特別說明，指質(zhì)量百分比。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

采用低碳鋼焊芯，C：0.065％、Mn：0.45％、Si：0.008％、Cr：0.035％、Ni：0.03％、Al：0.003％、As：0.004％、Cu：0.2％、S：0.003％、P：0.005％；本實(shí)施方案以藥皮藥粉總重的百分比計(jì)：碳酸鹽與氟化物之和：10％、石墨：5％、高碳鉻鐵：25％、硅鐵：4％、粘結(jié)劑：2％、鎢與硼鐵之和：30％，余量為Fe。

將上述藥皮藥粉混合均勻，加入占固體組分質(zhì)量含量21-22wt％的20℃條件下的鉀鈉比例為1:1的水玻璃，波美密度為41～42Be，進(jìn)行濕混。采用上述低碳鋼焊芯在油壓式焊條生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行焊條制備。

焊后檢測(cè)(焊接母材為燒結(jié)機(jī)高溫部件)，熔敷金屬化學(xué)成分為：C:3.80％、Mn：0.30％、Si：2.30％、Cr：21％、W:1.0％、B:0.45％,。平均硬度為HRC58，并在用戶處試用滿足客戶試用要求，工作溫度為600℃。

實(shí)施例2

除藥皮成分含量不同外，其余與實(shí)施例1相同。

本實(shí)施方案以藥皮藥粉總重的百分比計(jì)：碳酸鹽與氟化物之和：15％、石墨：8％、高碳鉻鐵：25％、硅鐵：4％、粘結(jié)劑：2％、鎢與硼鐵之和：40％，余量為Fe。

焊后檢測(cè)(焊接母材為燒結(jié)機(jī)高溫部件)，熔敷金屬化學(xué)成分為：C:4.20％、Mn：0.30％、Si：2.30％、Cr：22％、W:1.2％、B:0.60％。平均硬度為HRC62，并在用戶處試用滿足客戶使用要求工作溫度為800℃。

實(shí)施例1的產(chǎn)品用戶使用更換頻率為2個(gè)月更換一次，實(shí)施例1的產(chǎn)品用戶使用更換頻率為2.5個(gè)月更換一次，而市場(chǎng)上同類產(chǎn)品更換頻率為1個(gè)月更換一次。