CN101905396B

CN101905396B - 耐磨堆焊自保护药芯焊丝

Info

Publication number: CN101905396B
Application number: CN2010102581631A
Authority: CN
Inventors: 马藏娟; 张霞
Original assignee: HEBEI YICHEN INDUSTRIAL GROUP Co Ltd
Current assignee: HEBEI YICHEN INDUSTRIAL GROUP CO., LTD.
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2030-08-20
Also published as: CN101905396A

Abstract

本发明属于耐磨堆焊材料领域，涉及一种耐磨堆焊自保护药芯焊丝，按重量百分比计算，药芯成分含量如下：Cr：40-45％；Ni：5-10％；Ti：5-15％；Mn：5-10％；氟化物(CaF₂)：8-10％；碳酸盐(CaCo₃)：4-7％；Sio₂：0.5-2％；Si：1-4％；Tio₂0.5-2％；N-Cr：1.5-2.5％，其中，N占全部药粉重量的0.05-0.1％；Al：1-2％；Mg：1-3％，其余为铁粉，药芯成分占焊丝总重量的比例为25-40％。本发明的自保护堆焊焊丝具有较高的硬度和耐磨性，工艺性能好，适用性广泛。

Description

耐磨堆焊自保护药芯焊丝

技术领域：

本发明涉及耐磨堆焊材料领域，本发明的自保护堆焊药芯焊丝可用于各种耐磨件的修复，可以代替进口的耐磨堆焊焊丝，广泛应用于修复连铸辊、各类轧辊等。

背景技术

自保护堆焊药芯焊丝具备了埋弧堆焊，气保护堆焊所不具备的优点，具有操作简便，无需焊剂，无需气体，综合成本低，焊接工艺好。但由于自保护堆焊焊丝的研制难度较大，是焊接领域的高新技术，目前国际上只有少数国家能掌握全套的技术。

发明内容：

本发明的目的是提供一种耐磨堆焊自保护药芯焊丝，其熔敷金属具有良好的耐冷及热、耐疲劳性能、及韧性和塑性和耐磨性。本发明的解决方案为：

一种耐磨堆焊自保护药芯焊丝，按重量百分比计算，药芯成分含量如下：Cr：40-45％；Ni：5-10％；Ti：5-15％；Mn：5-10％；氟化物(CaF₂)：8-10％；碳酸盐(CaCo₃)：4-7％；Sio₂：0.5-2％；Si：1-4％；Tio₂0.5-2％；N-Cr：1.5-2.5％，其中，N占全部药粉重量的0.05-0.1％；Al：1-2％；Mg：1-3％，其余为铁粉，药芯成分占焊丝总重量的比例为25-40％。

作为优选实施方式，所述的Mn、Si、Ti在药芯中的重量配比为3∶1∶4。

本发明制造的自保护堆焊焊丝具有较高的硬度和耐磨性，工艺性能好，适用性广泛。具体而言，本发明药芯焊丝的各组元成份作用如下：

1、Cr、Ni等作为合金元素加入，一方面能提高耐磨抗裂性，另一方面能提高韧性，细化晶粒，改善耐冷热疲劳性能。

2、药芯焊丝中加入适当的氮化铬，使熔敷金属中的氮含量增加，以氮代替碳，降低碳在焊缝中的含量，随着碳含量的降低必然会导致堆焊金属的强化作用减弱，而氮的加入很好的解决了这个问题，氮在熔敷金属中的作用：适量的氮会和铬、钒、钛等形成稳定的氮化物促进了微合金元素的有效作用，提高了材料的高温层屈服强度，氮化物以高度弥散分布在耐磨堆焊层中，极度的增加强度和硬度特别是疲劳强度、耐腐性和高温抗腐蚀性，同时抑制了材料的高温蠕变变形，而塑形并不降低。经反复试验：氮在熔敷金属的含量在0.07-0.10效果最好，可以获得理想的耐磨性能。自保护堆焊药芯焊丝的熔敷金属是以氮代替碳，可以显著提高耐磨层抗高温氧化和腐蚀性能，高温耐磨的性能得到显著的改善。

3、药芯的Mn、Si、Ti起到合金化的作用，另一方面也起到了联合脱氧作用、防止焊缝中出现气孔等焊接缺陷，经过反复试Mn Si Ti在药芯中的比例为3∶1∶4效果明显。

4、氟化物(CaF₂)碳酸盐(CaCO₃)在焊接中起到造渣的作用，调节熔渣的流动性，保护熔池不受空气入侵，防止气孔。硅酸盐(SiO₂)可起到细化熔滴，减少飞溅。TiO₂改善熔渣的粘稠度使熔渣覆盖均匀，改善焊缝成型质量。

5、A1、Mg在药芯中直接参与脱氧，可有效的防止气孔的产生，同时可增加电弧的吹力，提高熔敷效率。

具体实施方式

下面根据具体实施例对本发明进一步说明。

本发明采用H08A的钢带做外皮材料，化学成分C：0.03-1.00％，Mn0.3％，S≤0.02％P≤0.02％。药粉的填充系数在20-50％之间，所制作的焊丝规格为￠2.4mm。药粉的原料成分包括：Cr、Ni、Ti-Fe、Mn-Fe、氟化物、碳酸盐、硅酸盐或SiO₂、TiO₂、N-Cr、Al、Mg以及铁粉，药粉占焊丝总重量的比例为25-40％。经过调制后的药粉混合物，其各个成分的重量配比见下面的实施例：

实施例一：

Cr：40％

Ni：5％

Al：1％

Mg：2.5％

Ti：8％

N-Cr：1％，其中，N占全部药粉重量的0.06％

CaF₂：10％

CaCO₃：5％

Mn：6％

Si：2％

SiO₂：0.5％

TiO₂：0.5％

Fe：余量

该焊丝焊接时电弧稳定，飞溅为细颗粒飞溅，容易清除，焊缝成形美观，无气孔现象。硬度(HRC) 43 43.5 43

实施例二：

实例二：

Cr：45％

Ni：7％

A1：2％

Mg：1.5％

Ti：12％

N-Cr：2.5％，其中，N占全部药粉重量的0.09％

CaF₂：8％

CaCO₃：5％

Mn：9％

Si：3％

SiO₂：1.5％

TiO₂：2％

Fe：余量

该焊丝电弧稳定，飞溅小。成形美观，无气孔现象，脱渣易。

硬度(HRC) 43.0 42.5 43.0

按上述比例配制的药粉，用铁粉进行平衡，不同的填充系数和不同厚度的钢带生产不同规格的焊丝。主要的规格为￠2.0mm ￠2.4mm

推荐的焊接参数：

焊接电流：200-300A

焊接电压：23-30V

干伸长度：20-35mm

焊丝直径：￠2.4

适用范围：钢厂连铸辊堆焊的焊接。

Claims

1.一种用于耐磨堆焊的自保护药芯焊丝，其特征在于，按重量百分比计算，药芯成分含量如下：Cr：40-45％Ni：5-10％Ti：5-15％Mn：5-10％CaF₂：8-10％CaCO₃：4-7％SiO₂：0.5-2％Si：1-4％TiO₂：0.5-2％N-Cr：1.5-2.5％其中，N占全部药粉重量的0.05-0.1％Al：1-2％Mg：1-3％其余为铁粉，药粉占焊丝总重量的比例为25-40％。

2.根据权利要求1所示的耐磨堆焊自保护药芯焊丝，其特征在于，所述的Mn、Si、Ti在药芯中的重量配比为3∶1∶4。