CN102275049A - 一种非晶结构化堆焊药芯焊丝 - Google Patents

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Abstract

一种非晶结构化堆焊药芯焊丝，由冷轧带包裹合金粉通过拉丝模，逐道拉拔、减径制成，其特征在于：由如下质量百分比的原料制备而成：C5.41-6.10、Cr21.38-24.90 Mn0.64-1.44、Si0.32-0.90Co0.80-1.58、Mo2.58-5.13 B0.12-0.25、Y0.26-0.51Fe余量。本发明相比现有技术突出的优点是：1、与热喷涂制作的非晶涂层比，堆焊制作的非晶结构化材料层厚，可叠加堆焊至数毫米，涂层与基材冶金结合，更进一步拓宽了非晶材料的应用；2、与普通堆焊层比，改善其非晶结构，赋予堆焊层非晶合金材料的特性。

Description

一种非晶结构化堆焊药芯焊丝
技术领域
本发明属于材料加工工程中的堆焊领域，具体涉及一种非晶结构化堆焊药芯焊丝。
背景技术
非晶合金材料是近年来出现的冶金技术合成的一种具有特殊性能的新型先进金属材料，与静态合金相比，它不仅具有极高的强度、硬度、韧性、耐磨性、耐蚀性和高电阻性，而且还表现出优良的软磁性、超导性、低磁损耗等特点，正是这些特别的物理、化学和力学性能赋予了非晶材料在各行业的潜在应用。
块体非晶合金材料形成理论和制备工艺还不成熟，块体非晶合金尺寸很难达到工业产品尺寸要求，从而限制了它的应用。近年来，大家研究讨论的热点是利用热喷涂技术制备非晶涂层，现在国际上主要集中在采用等离子喷涂和超音速火焰喷涂两种方法制备非晶涂层，利用堆焊制作非晶层的方法还未见报导，与热喷涂制作的非晶涂层比，堆焊制作的非晶结构化材料层厚，可叠加堆焊至数毫米，涂层与基材冶金结合，更进一步拓宽了非晶材料的应用。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的是提供一种堆焊后形成非晶结构化材料层的明弧堆焊药芯焊丝，赋予堆焊层非晶合金材料的特性，提高堆焊层使用性能。
本发明的目的是这样实现的：一种非晶结构化堆焊药芯焊丝，由冷轧带包裹合金粉通过拉丝模，逐道拉拔、减径制成，由如下质量百分比的原料制备而成：
C5.41-6.10   Cr21.38-24.90   Mn0.64-1.44   Si0.32-0.90 Co0.80-1.58     Mo2.58-5.13     B0.12-0.25      Y0.26-0.51 Fe余量。
所述合金粉粒度为60～200目。
所述合金粉在药芯焊丝中填充率为47%～52%。
本发明相比现有技术突出的优点是：
1、与热喷涂制作的非晶涂层比，堆焊制作的非晶结构化材料层厚，可叠加堆焊至数毫米，涂层与基材冶金结合，更进一步拓宽了非晶材料的应用；
2、与普通堆焊层比，改善其非晶结构，赋予堆焊层非晶合金材料的特性。
具体实施方式
下述实施例中采用被动拉拔式药芯焊丝机制备非晶结构化堆焊药芯焊丝。
实施例1
将宽度为15mm，厚度为0.4mm的H08A冷轧钢带进入管丝轧机后经2-3道轧辊，轧成U形断面。
取质量百分比为C5.65；Cr22.20；Mn0.72；Si0.36；Co0.79；Mo2.57；B0.12；Y0.26；Fe余量混合均匀的合金材料粉过60目筛后，得到药芯粉末备用。
将V型搅拌机混合均匀的药芯粉末直接注入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为47wt%，将U形槽按钢带长度方向的接缝机械咬合，使药粉包裹其中；加粉后的焊丝经过7道次孔型轧制形成封闭的管状焊丝,再通过每道0.2～0.3拉拔量的拉丝模，逐道次拉拔、减径，最后得到直径2.8mm的堆焊药芯焊丝。
实施例2
将宽度为15mm，厚度为0.4mm的H08A冷轧钢带进入管丝轧机后经2-3道轧辊，轧成U形断面。
取质量百分比为C6.10；Cr24.89；Mn1.44；Si0.90；Co0.79；Mo2.57；B0.12；Y0.26；Fe余量混合均匀的合金材料粉过60目筛后，得到药芯粉末备用。
将V型搅拌机混合均匀的药芯粉末直接注入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为48wt%，将U形槽按钢带长度方向的接缝机械咬合，使药粉包裹其中；加粉后的焊丝经过7道次孔型轧制形成封闭的管状焊丝,再通过每道0.2～0.3拉拔量的拉丝模，逐道次拉拔、减径，最后得到直径2.8mm的堆焊药芯焊丝。
实施例3
将宽度为15mm，厚度为0.4mm的H08A冷轧钢带进入管丝轧机后经2-3道轧辊，轧成U形断面。
取质量百分比为C5.41；Cr21.38；Mn0.64；Si0.32；Co1.58；Mo5.13；B0.25；Y0.51；Fe余量混合均匀的合金材料粉过60目筛后，得到药芯粉末备用。
将V型搅拌机混合均匀的药芯粉末直接注入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为49wt%，将U形槽按钢带长度方向的接缝机械咬合，使药粉包裹其中；加粉后的焊丝经过7道次孔型轧制形成封闭的管状焊丝,再通过每道0.2～0.3拉拔量的拉丝模，逐道次拉拔、减径，最后得到直径2.8mm的堆焊药芯焊丝。
实施例4
将宽度为15mm，厚度为0.4mm的H08A冷轧钢带进入管丝轧机后经2-3道轧辊，轧成U形断面。
取质量百分比为C5.81；Cr23.78；Mn1.28；Si0.80；Co1.58；Mo5.13；B0.25；Y0.51；Fe余量混合均匀的合金材料粉过60目筛后，得到药芯粉末备用。
将V型搅拌机混合均匀的药芯粉末直接注入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为50wt%，将U形槽按钢带长度方向的接缝机械咬合，使药粉包裹其中；加粉后的焊丝经过7道次孔型轧制形成封闭的管状焊丝,再通过每道0.2～0.3拉拔量的拉丝模，逐道次拉拔、减径，最后得到直径2.8mm的堆焊药芯焊丝。
实施例5
将宽度为15mm，厚度为0.4mm的H08A冷轧钢带进入管丝轧机后经2-3道轧辊，轧成U形断面。
取质量百分比为C5.53；Cr21.79；Mn0.68；Si0.34；Co1.18；Mo3.85；B0.19；Y0.38；Fe余量混合均匀的合金材料粉过60目筛后，得到药芯粉末备用。
将V型搅拌机混合均匀的药芯粉末直接注入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为51wt%，将U形槽按钢带长度方向的接缝机械咬合，使药粉包裹其中；加粉后的焊丝经过7道次孔型轧制形成封闭的管状焊丝,再通过每道0.2～0.3拉拔量的拉丝模，逐道次拉拔、减径，最后得到直径2.8mm的堆焊药芯焊丝。
实施例6
将宽度为15mm，厚度为0.4mm的H08A冷轧钢带进入管丝轧机后经2-3道轧辊，轧成U形断面。
取质量百分比为C5.96；Cr24.34；Mn1.36；Si0.85；Co1.18；Mo3.85；B0.19；Y0.38；Fe余量混合均匀的合金材料粉过60目筛后，得到药芯粉末备用。
将V型搅拌机混合均匀的药芯粉末直接注入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为52wt%，将U形槽按钢带长度方向的接缝机械咬合，使药粉包裹其中；加粉后的焊丝经过7道次孔型轧制形成封闭的管状焊丝,再通过每道0.2～0.3拉拔量的拉丝模，逐道次拉拔、减径，最后得到直径2.8mm的堆焊药芯焊丝。
将实施例1～6中制备的药芯焊丝分别明弧堆焊在规格为150mm×100mm×10mm的Q235钢板上，快速水冷却，采用XRD和DSC测定堆焊层的非晶率，结果见表1。
 
实施例 1 2 3 4 5 6
非晶率 18.6 20.2 20.5 19.8 22.0 19.5
表1 实施例1～6堆焊层的非晶率

Claims (3)

1.一种非晶结构化堆焊药芯焊丝，由冷轧带包裹合金粉通过拉丝模，逐道拉拔、减径制成，其特征在于：由如下质量百分比的原料制备而成：
C5.41-6.10   Cr21.38-24.90   Mn0.64-1.44   Si0.32-0.90 Co0.80-1.58     Mo2.58-5.13     B0.12-0.25      Y0.26-0.51 Fe余量。
2.根据权利要求1所述的非晶结构化堆焊药芯焊丝，其特征在于：所述合金粉粒度为60～200目。
3.根据权利要求1所述的非晶结构化堆焊药芯焊丝，其特征在于：所述合金粉在药芯焊丝中填充率为47%～52%。
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