CN101670502A - 一种高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金及生产方法，包括如下步骤(1)将铁利用中频熔炼炉熔炼，熔化温度为1750℃±100℃，熔化后再加入加入稀土金属和硅、锰补充金属元素；使得原料组份的组成按重量份分别为：稀土金属：1.05－1.09；硫：0～0.02；硅：0～0.03；碳：0～0.015；锰：0～0.025；磷：0～0.02；铁：余量；(2)熔化后的金属熔液进行水雾化处理；(3)然后烘干筛选，再在气体保护下进行氢还原，即获得金属块状合金粉末，经过破碎筛选，分级合批。本发明的优点：稀土元素的加入使合金晶粒细化，使合金机械性能改善，使金属结构紧密；微量元素的添加不影响界面可动性，在改善组织、改善机械性能的同时保持了合金的高阻尼特性。
Description
技术领域
本发明属于稀土功能新材料制备技术领域，具体涉及一种高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金及生产方法。
背景技术
随着国民经济的不断发展，国内的造船，汽车，桥梁，锅炉，压力容器，重型机械和工程机械等行业，对高效率，高性能，高质量的低氢型铁粉焊条的需求量越来越大。普通铁粉焊条是通过合金元素来提高焊缝金属力学性能，国内焊条用铁粉的研究和生产始于20世纪70年代初期，但无论是生产规模还是铁粉质量上远不及国外的焊条用铁粉。焊条用铁粉化学成分上对元素含量必须严格控制。而且对铁粉的颗粒度，形状，密度都有一定的要求。当铁粉含量超过一定值后虽然焊条效率提高，但过多的铁粉易使焊缝金属力学性能下降。在铁粉焊条中加入适量稀土可提高焊条效率和焊缝力学性能，是一种新材料应用的大胆尝试。
首先筛选原材料，然后把合格的原材料放入到中频熔炼炉中熔炼，熔化后的金属熔液进行水雾化处理，即使金属熔液通过小孔流出，以高压水作用于金属熔液使之雾化为微细颗粒，然后烘干筛选，再在气体保护下进行氢还原，即获得水雾化高效稀土焊条用铁合金粉末，经过破碎筛选，最后包装。
上述技术的缺点是：当铁粉含量超过一定值后虽然焊条效率提高，但过多的铁粉易使焊缝金属力学性能下降。
发明内容
本发明目的在于克服上述技术的不足，而提供一种高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金及生产方法。
本发明实现上述目的所采用的技术方案。这种高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金，它由如下重量份的原料组份组成：稀土金属：1.05-1.09；硫：0～0.02，硅：0～0.03，碳：0～0.015，锰：0～0.025，磷：0～0.02；铁：余量。
本发明所述的高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金的生产方法，它包括以下步骤：
(1)、将铁利用中频熔炼炉熔炼，熔化温度为1750℃±100℃，熔化后再加入加入稀土金属和硅、锰补充金属元素；使得原料组份的组成按重量份分别为：稀土金属：1.05-1.09；硫：0~0.02，硅：0~0.03，碳：0~0.015，锰：0~0.025，磷：0~0.02；铁：余量；
(2)应用水雾化方法制备金属粉末：熔化后的金属熔液进行水雾化处理，即使金属熔液通过小孔流出，以高压水作用于金属熔液使之雾化为微细颗粒；
(3)然后烘干筛选，再在气体保护下进行氢还原，即获得金属块状合金粉末，经过破碎筛选，分级合批。
作为优选，所述的稀土金属是镧、铈、镨、钕的一种或多种。
本发明通过在钢铁合金中合理添加镧、铈、镨、钕等轻质稀土元素为主的混合稀土金属，经多方研究和验证，与现有技术相比有以下优点：
1、由于合金熔炼过程中不可避免的会吸入少量气体，加入稀土元素后稀土元素会首先和这些气体化合，形成稀土化合物，以渣的形式浮出熔融金属表面，从而起到除气作用，使金属结构紧密；
2、稀土元素的加入使合金晶粒细化，使合金机械性能改善；
3、稀土元素是一种活性元素，液态下聚集在金属表面的稀土元素使得合金的表面能显著降低；
4、通过钢铁合金中添加稀土元素，在合金熔炼的高温过程中形成高熔点金属化合物，这些金属化合物具有很强的变质细化作用，且只作为晶核质点，使合金枝晶由一性枝晶臂发达的羽箭状变为短小花瓣状，也使原合金中的硬相组织形态，由粗大块状、棒状形态改为均匀分布的星状。微量元素的添加不影响界面可动性，在改善组织、改善机械性能的同时保持了合金的高阻尼特性。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：这种高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金，它由如下重量份的原料组份组成：稀土金属：1.05-1.09；硫：0～0.02，硅：0～0.03，碳：0～0.015，锰：0～0.025，磷：0～0.02；铁：余量。
本发明所述的高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金的生产方法，它包括以下步骤：
(1)、将铁利用中频熔炼炉熔炼，熔化温度为1750℃±100℃，熔化后再加入加入稀土金属和硅、锰补充金属元素；使得原料组份的组成按重量份分别为：稀土金属：1.05-1.09；硫：0~0.02，硅：0~0.03，碳：0~0.015，锰：0~0.025，磷：0~0.02；铁：余量；
(2)应用水雾化方法制备金属粉末：熔化后的金属熔液进行水雾化处理，即使金属熔液通过小孔流出，以高压水作用于金属熔液使之雾化为微细颗粒；
(3)然后烘干筛选，再在气体保护下进行氢还原，即获得金属块状合金粉末，经过破碎筛选，分级合批。
作为优选，所述的稀土金属是镧、铈、镨、钕的一种或多种。
水雾化焊条用稀土铁合金粉末物理性能表
| 焊条熔敷效率(％) | 流动性s/50g | 松装密度g/cm3 | |
| 企业标准 | 100 | ＜30 | 2.9-3.10 |
| 国家标准 | 100 | 28 | 2.90-3.10 |
| 实检测值 | 200 | 25 | 3.3 |
Claims (4)
1、一种高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金，其特征在于：它由如下重量份的原料组份组成：稀土金属：1.05-1.09；硫：0~0.02，硅：0~0.03，碳：0~0.015，锰：0~0.025，磷：0~0.02；铁：余量。
2、根据权利要求1所述高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金，其特征在于：所述的稀土金属是镧、铈、镨、钕的一种或多种。
3、一种生产如权利要求1所述的高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)、将铁利用中频熔炼炉熔炼，熔化温度为1750℃±100℃，熔化后再加入加入稀土金属和硅、锰补充金属元素；使得原料组份的组成按重量份分别为：稀土金属：1.05-1.09；硫：0~0.02，硅：0~0.03，碳：0~0.015，锰：0~0.025，磷：0~0.02；铁：余量；
(2)应用水雾化方法制备金属粉末：熔化后的金属熔液进行水雾化处理，即使金属熔液通过小孔流出，以高压水作用于金属熔液使之雾化为微细颗粒；
(3)然后烘干筛选，再在气体保护下进行氢还原，即获得金属块状合金粉末，经过破碎筛选，分级合批。
4、根据权利要求3所述的高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金的生产方法，其特征在于：所述的稀土金属是镧、铈、镨、钕的一种或多种。
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| CN101670502A true CN101670502A (zh) | 2010-03-17 |
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| CN200910152867A Pending CN101670502A (zh) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | 一种高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金及生产方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103157800A (zh) * | 2013-03-21 | 2013-06-19 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种高温合金粉末的收集装置 |
| CN103752837A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-04-30 | 金川集团股份有限公司 | 一种利用冶炼炉渣还原铁生产水雾化合金粉末的方法 |
| CN106271216A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 邓柳平 | 一种不吸潮焊粉及其制备方法 |
| CN113020605A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-06-25 | 南京航空航天大学 | 一种面向激光3d打印专用原位增韧高性能球形钨粉及其制备方法 |
| CN115156543A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-11 | 河南弘博新材料有限公司 | 一种铁镍合金粉生产工艺 |
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2009
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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