速溶性硬質合金塊及其制備方法和用圖
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于堆焊在各類金屬工件上面的耐磨堆焊材料及其制備方法。本發(fā)明屬于冶金技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，市場主要用于堆焊在各類金屬工件上面的耐磨堆焊材料有霧化合金粉、冶金鑄造塊、膏狀合金粉以及耐磨絲、棒、帶、管狀堆焊合金等，其中霧化合金粉末的加工需要特制的熔煉噴制設備，而且成品的獲取量僅僅達到80%，使用時又有10%的散失量，而且還需要專用的送份裝置;冶金鑄造塊需要增加一次冶金澆注過程;膏狀合金粉末使用時需要現(xiàn)場涂敷，晾干等程序，工藝復雜;其他的堆焊材料又難以實現(xiàn)堆焊材料的高合金含量。
[0003]針對上述問題，申請?zhí)枮?8118200.3，發(fā)明名稱為“自溶性硬質合金布”的專利申請公開了一種自溶性硬質合金布，該合金布由高碳鉻鐵、硼鐵、硅鐵和鎳鐵的機械粉末按比例配合后用骨膠溶液在自然狀態(tài)下粘合在布上構成。該發(fā)明與以上技術相比較，的確簡化了制造工藝過程，降低了成本，使用比較方便，具有較高的經(jīng)濟效益。但是由于自溶性硬質合金布的硬度剛剛接近HRc60，且產(chǎn)品的硬度、耐磨度以及酸堿性等均滿足不了市場對硬度的需求，而且采用骨膠溶液作為粘合劑，在施焊過程中骨膠原因加熱冒出很大的黑濃煙，且成本高熬制費時費工，對環(huán)境以及操作人員健康帶來了不利影響。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對自溶性硬質合金布的制造工藝存在的問題和不足，通過新的配方和選擇新的粘接劑，從而制備得到了一種新的速溶性硬質合金塊。
[0005]本發(fā)明的一種速溶性硬質合金塊，由以下重量百分比的各原料通過粘結劑粘結后制成:高碳鉻鐵25-55%，稀土0.5-1%。，硼鐵15-40%，釩鐵25-55%，硅鐵2_6%，鎳鐵2_3%。
[0006]在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的速溶性硬質合金塊由以下重量百分比的各原料通過粘結劑粘結后制成:尚碳絡鐵40 %，稀土 I %。，棚鐵20 %，|凡鐵33.4% ,娃鐵4%，銀鐵2.5%,其中，所述的粘結劑為樹脂膠。
[0007]在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的樹脂膠的用量為金屬粉末總重量的15%。
[0008]在本發(fā)明中，優(yōu)選的，尚碳絡鐵、稀土、棚鐵、I凡鐵、娃鐵、銀鐵的粉末粒度為80目以下。
[0009]進一步的，本發(fā)明還提出了一種在橡膠或金屬工件上面堆焊速溶性硬質合金塊的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0010](I)將高碳鉻鐵、稀土、硼鐵、釩鐵、硅鐵以及鎳鐵機械分別粉碎至粉末粒度為80目以下；
[0011](2)將步驟(I)得到的粉末按以上所述的重量百分比混合均勻；
[0012](3)向步驟(2)的均勻混合后的粉末中，加入樹脂膠制成糊狀合金；
[0013](4)將糊狀合金涂抹在模具上，在無需加壓的自然狀態(tài)下構成速溶性硬質合金塊；
[0014](5)將步驟(4)得到的速溶性硬質合金塊堆焊在橡膠或金屬工件承受低應力磨粒磨損的表面，形成耐磨堆焊層。
[0015]在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的橡膠或金屬工件為厚度I毫米以上的中低合金鋼、碳鋼鋼板、錳鋼鋼板、鍛鋼或鑄鋼。
[0016]在本發(fā)明中，優(yōu)選的，步驟(3)中所述的樹脂膠的用量為金屬粉末總重量的15%。
[0017]在本發(fā)明中，優(yōu)選的，步驟(5)中采用碳弧堆焊法將步驟(4)得到的速溶性硬質合金塊堆焊在金屬工件承受低應力磨粒磨損的表面。
[0018]在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的碳弧堆焊法使用直徑4毫米至8毫米，長30至300毫米的石墨棒或碳棒做電極，直流或交流弧焊機做電源，80—130安培電流進行堆焊，堆焊時，根據(jù)工件要求，把一定尺寸、形狀的速溶性硬質合金塊放在堆焊部位，然后用碳弧焊把其熔敷在工件表面上，形成耐磨堆焊層。
[0019]相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0020]1、本發(fā)明的速溶性硬質合金塊由顆粒直徑為80目以下的、重量百分比分別為25-55%,0.5-1%。，15-40 %，25-55 %,2~6%以及2_3 %的高碳鉻鐵，稀土，硼鐵，釩鐵，硅鐵以及鎳鐵粉末均勻混合后，用具有增熔定型功能的水膠(例如用植物加水熬制成的膠，俗稱樹吧、樹脂膠)做為粘接劑制成糊狀合金，涂抹在模具上，在無需加壓的自然狀態(tài)下構成速溶硬質合金塊。其中，稀土(冷加工)具有提高耐磨度的作用，高碳鉻鐵可增加合金塊的硬度，硼鐵可增加合金塊的強度，釩鐵可增加合金塊的韌性，硅鐵和鎳鐵可起到促熔作用；
[0021]2、本發(fā)明以樹脂膠作為粘結劑，其優(yōu)點是:無煙、無灰塵、無雜味、成本低、易熔等，在施焊過程當中不會煙熏嗆眼而且環(huán)保。
[0022]3、本發(fā)明的速溶性硬質合金塊具有硬度高(洛式硬度HRC >73),耐磨性好、制造工藝簡單、成本低廉、堆焊電流小、外形尺寸及形狀選擇方便、焊工省時省力等特點。相較于申請?zhí)枮?8118200.3專利申請所公開的自溶性硬質合金布，使成活后焊件的硬度、強度、耐磨度在HRc60的基礎上又提高了約10度以上。而且可以抵御37%鹽酸、98%硫酸、65%硝酸、次氯酸鈉水溶液(12%活性氯)、30 %過氧化氫、50 %鉻酸等多種化學品的長期腐蝕。
[0023]4、因本發(fā)明的速溶性硬質合金塊中加大了自熔性合金的含量，加快了合金的融化進度，同時降低了電流，所以可在I毫米以上的鐵板施焊耐磨合金塊材料，這樣就擴大了應用范圍，如各種機械設備磨損部位的堆焊修補、環(huán)衛(wèi)車輛的水洗車和干掃車的易磨損部位、鏟車金屬刃板(裝載機)、挖掘機斗齒、平地機、刮雪機、刨冰機、混凝土攪拌機、螺旋推進器(蛟龍)、鐵路搗固鎬、工程采石船、磚瓦廠設備、攪拌機葉片、工程機械等一切機械設備的易磨損部位。解決了易磨損設備的使用壽命短的問題，提高了原件的使用壽命3-10倍。在施焊過程中，母材變形小，鐵水不易外流，合金材料與母材形成了恪池，合金的流動性能好，無翻騰，所以冷卻后無氣孔、無夾渣現(xiàn)象，施焊前無需除銹、去污等。
[0024 ] 5、本發(fā)明通過設計新的成分配方和選擇新的粘接劑，提供一種速溶性硬質合金塊，在無需加壓的自然環(huán)境下制成耐磨堆焊合金材料，具有制造工藝簡單、電流小、無需大電極棒、電極棒不用頻繁更換、交直流通用、堆焊合金材料硬度高、耐磨性好、外形形狀及尺寸選擇方便等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0025]下面結合具體實施例來進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術方案的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內。
[0026]實施例1速溶性硬質合金塊的制備
[0027](I)將高碳鉻鐵、稀土、硼鐵、釩鐵、硅鐵以及鎳鐵分別機械粉碎至粉末粒度為80目；
[0028](2)將步驟(I)得到的粉末按照高碳鉻鐵40 %，稀土 I %。，硼鐵20