CN101934443B - 一种耐磨板堆焊用自保护粉芯焊丝 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焊接材料,特别涉及一种耐磨板堆焊用粉芯焊丝,属于耐磨材料技术领域。所述粉芯成分质量百分比范围如下:高碳铬铁41-43%,低碳铬15-17%,高碳锰铁6-8%,45#硅铁5-7%,硼铁5-6%,铌铁3-4%,钼铁2-3%,钨铁2-3%,钛铁1-2%,石墨粉4-5%,碳酸钾2-3%,钛白粉2-3%,纳米添加剂3-5%。本发明的自保护粉芯焊丝,可在不加入任何焊剂和保护气体条件下便可直接堆焊,纳米添加剂可以有效地细化熔敷金属晶粒,增大接合强度,改善成型性能,降低耐磨板焊接稀释率。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接材料,特别涉及一种耐磨板堆焊用粉芯焊丝,属于耐磨材料技术领域。
背景技术
耐磨板广泛用于工业物料输送系统中生产各类管道、机械设备的防磨衬底及筛板等部件。
通常机械磨损是由各种材料和金属部件接触所引起的,这些金属部件是由低碳钢和合金钢制造的,如果因局部磨损失效而更换整个部件,势必造成极大的浪费,且大大地提高了生产成本。为此许多机械部件易磨损部位被设计成可更换的耐磨板,从而延长部件的使用寿命,缩短了调换工时,提高设备运行效率。
硬面堆焊耐磨板是将耐磨焊丝堆焊在整张的钢板上而制成耐磨板,耐磨钢板与普通钢板相比,由于耐磨钢板硬度较高,比之普通钢板能够有效地抵御磨料磨损,因而具有比普通钢板强得多的耐磨性。而基板常采用Q235,16Mn等低碳钢,耐磨板性能好坏取决于三个方面。
1耐磨层与基体的接合强度
由于堆焊丝与基体成分差异大,保证其高接合强度是相当困难的但也是必要的,如果焊接接合强度低,则耐磨层与母材会剥离,耐磨性立即丧失。
2耐磨板的焊接成型性能
由于焊接时的热输入大,自保护焊的飞溅严重,粉芯焊丝保护效果不佳会造成耐磨板出现诸多气孔,所以如何得到焊道成型美观的产品非常重要。
3耐磨板的耐磨度
堆焊耐磨板因其母材为一般低碳钢钢材,当堆焊进行时会有部分母材被熔化,此熔化部分会对耐磨层产生稀释作用,而使得耐磨层硬度下降即耐磨性降低,此稀释作用越接近焊接热影响区越厉害,此种耐磨板相对于无稀释之耐磨板,使用寿命仅为其1/2左右;所以无稀释硬面堆焊耐磨板的解决方案成为行业发展的重要瓶颈。
发明内容
针对上述情况,本发明的目的是提供一种含有多种硬质相的自保护堆焊粉芯焊丝,该焊丝具有耐磨层与基体的接合强度大,耐磨板的焊接成型性能好,耐磨板的耐磨度高的特点。
为解决此任务,本发明采用了以低碳钢为外层,内包多种铁合金粉末构成粉芯,所述粉芯成分质量百分比范围如下:高碳铬铁41-43%,低碳铬15-17%,高碳锰铁6-8%,45#硅铁5-7%,硼铁5-6%,铌铁3-4%,钼铁2-3%,钨铁2-3%,钛铁1-2%,石墨粉4-5%,碳酸钾2-3%,钛白粉2-3%,纳米添加剂3-5%。
本发明的制备方法采用现有技术,包括以下步骤:
以厚度为0.28mm低碳钢带包裹药粉,经成型机轧制、拉丝机组拉拔等工序制作成直径φ3.2mm或φ2.8mm自保护粉芯堆焊丝。
本发明与现有技术相比有如下技术特点:
本发明的自保护粉芯焊丝,可在不加入任何焊剂和保护气体条件下便可直接堆焊,纳米添加剂可以有效地细化熔敷金属晶粒,增大接合强度,改善成型性能,降低耐磨板焊接稀释率。
具体实施方式
实施例1
取高碳铬铁41%,低碳铬15%,高碳锰铁7%,45#硅铁7%,硼铁6%,铌铁4%,钼铁3%,钨铁3%,钛铁2%,石墨粉4%,碳酸钾3%,钛白粉2%,纳米添加剂3%,研磨成粉末,搅拌均匀后以厚度为0.28mm低碳钢带包裹药粉,经成型机轧制、拉丝机组拉拔等工序制作成直径φ3.2mm自保护粉芯堆焊丝。在16Mn钢板上堆焊耐磨层,焊接电流180-200A,焊接电压25-32V。焊后耐磨板硬度HRC61,磨粒磨损性能是Q235钢的25倍,30°角冲蚀磨损性能是Q235钢的10倍,结合强度≥50MPa。
实施例2
取高碳铬铁42%,低碳铬16%,高碳锰铁6%,45#硅铁5%,硼铁6%,铌铁4%,钼铁2.5%,钨铁2.5%,钛铁2%,石墨粉4%,碳酸钾3%,钛白粉2%,纳米添加剂5%,研磨成粉末,搅拌均匀后以厚度为0.28mm低碳钢带包裹药粉,经成型机轧制、拉丝机组拉拔等工序制作成直径φ2.8mm自保护粉芯堆焊丝。在16Mn钢板上堆焊耐磨层,焊接电流170-190A,焊接电压25-30V。焊后耐磨板硬度HRC63,磨粒磨损性能是Q235钢的28倍,30°角冲蚀磨损性能是Q235钢的10倍,结合强度≥55MPa。
Claims (1)
1.一种耐磨板堆焊用自保护粉芯焊丝,其特征在于,所述粉芯成分质量百分比范围如下:高碳铬铁41-43%,低碳铬15-17%,高碳锰铁6-8%,45#硅铁5-7%,硼铁5-6%,铌铁3-4%,钼铁2-3%,钨铁2-3%,钛铁1-2%,石墨粉4-5%,碳酸钾2-3%,钛白粉2-3%,纳米添加剂3-5%。
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