CN102343487A

CN102343487A - 真空挤出机螺旋绞刀堆焊用高耐磨药芯焊丝

Info

Publication number: CN102343487A
Application number: CN2010102408873A
Authority: CN
Inventors: 胡建平; 唐亮
Original assignee: BEIJING KOOBEN TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: BEIJING KOOBEN TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2012-02-08

Abstract

一种用于真空挤出机螺旋绞刀的堆焊药芯焊丝，属于焊接材料领域。本发明要解决的问题是提高真空挤出机螺旋绞刀的使用寿命。本发明所提供的螺旋绞刀堆焊药芯焊丝，采用碳钢钢带包裹金属粉末和少量矿物粉。所添加的粉末包括以下质量百分比含量的物质：碳化铌：20～35％；硼铁：10～15％；钼铁：2～5％；锰铁：5～8％；硅铁：2～5％；钛铁：2～4％；硅灰石：1～3％；萤石(CaF₂)：1～3％；石英(SiO₂)：2～4％；锆英石(ZrO₂)：1～3％；长石：1～3％；天然金红石(TiO₂)：5～8％；余量添加还原铁粉。本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)堆焊层硬度高，耐磨性强；(2)焊接渣少，无需清渣。(3)焊接时无需添加保护气体。

Description

真空挤出机螺旋绞刀堆焊用高耐磨药芯焊丝

技术领域

一种用于真空挤出机螺旋绞刀的堆焊药芯焊丝，属于材料加工工程中的焊接领域，该发明主要应用于建材行业真空挤出机螺旋绞刀的堆焊制造及修复。

背景技术

螺旋绞刀是挤出机中的关键部件，其性能和状态对挤出产量和质量有重要影响。挤出机工作时，泥料与绞刀间不是纯刚性体间的作用，当绞刀对泥料进行推进时，因泥料是松散体，各个方向的作用力将其推向不同的方向，泥料在流动过程中也不是以同样的速度运动，可以看成是层流状态，流动的层与层之间存在着滑移，形成很多摩擦面，这种摩擦面间的摩擦系数比金属材料与泥料间的摩擦系数要大得多。这不仅对挤出的泥条产生一系列不利的影响，同时也导致螺旋绞刀磨损严重。

目前提高螺旋绞刀使用寿命主要有两种途径：一，选用高铬铸铁合金铸造螺旋绞刀，与普通35钢绞刀相比，虽然耐磨性有所提高，但仍存在使用寿命短，价格高，质量重，耗能大的缺点；二，选用耐磨焊条堆焊绞刀易磨损面，与高铬铸铁绞刀相比，虽然价格低，但存在耐磨性差，绞刀表面不平整的问题。

本发明所要解决的问题是：所研发的螺旋绞刀堆焊焊丝能大大提高绞刀使用寿命，减少停机拆卸时间提高生产效率，降低劳动强度和生产成本。

发明内容

本发明所提供的螺旋绞刀用堆焊药芯焊丝，其特征在于，所述的药芯成分质量百分含量范围如下：

碳化铌：20～35％；硼铁：10～15％；钼铁：2～5％；锰铁：5～8％；硅铁：2～5％；钛铁：2～4％；；硅灰石：1～3％；萤石(CaF₂)：1～3％；石英(SiO₂)：2～4％；锆英石(ZrO₂)：1～3％；长石：1～3％；天然金红石(TiO₂)：5～8％；余量添加还原铁粉。

其中各组分作用如下：

碳化铌：向焊缝金属过渡合金元素。

硼铁：焊缝金属的增强相。

钼铁：向焊缝金属过渡合金元素。

锰铁：减少氧化。

硅铁：减少氧化。

钛铁：细化晶粒，提高韧性。

钒铁：向焊缝金属过渡合金元素。

硅灰石：主要作用是造渣，并可调整熔渣的熔点、粘度、表面张力和流动性。

萤石(CaF₂)：主要用于造渣和改善熔渣的物化性能。

石英(SiO₂)：主要起造渣作用，降低熔渣的碱度，调整熔渣的物化性能。

锆英石(ZrO₂)：主要起造渣，调整熔渣的物化性能，改善脱渣性。

长石：主要是造渣剂，并能调节熔渣的物化性能，由于含K₂O及Na₂O，有助于提高稳弧性。

天然金红石(TiO₂)：是渣形成组分，可以改善渣的覆盖性能和焊缝脱渣性。另外，它还起到使电弧集中，稳定，从而减少飞溅的作用。

还原铁粉：填补余量。

本发明的制备方法采用现有技术，包括以下步骤：

1、将轧钢带成U形，再向U形槽中加入占本发明焊丝总重的20-40％的本发明药芯；

2、将U形槽合口，使药芯包裹其中，通过拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm，得到最终产品。

附图说明

图1：药芯焊丝成形工艺示意图。

具体实施方式

所有实施例焊丝都是由昆明重机厂制造的“FCWM50被动拉拔式药芯焊丝机”制出：

1.选用10×0.3(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。取碳化铌粉末2.0千克、硼铁粉末1.0千克、钼铁0.5千克、锰铁粉末0.5千克、硅铁粉末0.1千克、钛铁粉末0.2千克、硅灰石粉末0.1千克、萤石粉末0.1千克、锆英石粉末0.2千克、长石粉末0.2千克、天然金红石粉末0.5千克、余量还原铁粉。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为20％。将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为：3.0mm、2.8mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm、1.8mm、1.6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm。焊接电流150～250A，焊接电压20～30V。层间温度控制在100～200℃。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。

2.选用10×0.3(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。取碳化铌粉末2.5千克、硼铁粉末1.5千克、钼铁0.3千克、锰铁粉0.5千克、硅铁粉末0.3千克、钛铁粉末0.2千克、硅灰石粉末0.2千克、萤石粉末0.2千克、石英粉末0.3千克、天然金红石粉末0.5、余量添加还原铁粉。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为30％。将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为：3.0mm、2.8mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm、1.8mm、1.6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm。焊接电流150～250A，焊接电压20～30V。层间温度控制在100～200℃。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。

3.选用10×0.3(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。取碳化铌3.0千克、硼铁粉末1.5千克、钼铁0.6千克、金属锰粉末0.8千克、硅铁粉末0.5千克、钛铁粉末0.3千克、硅灰石粉末0.3千克、石英粉末0.5千克、锆英石粉末0.2千克、天然金红石粉末1千克、余量还原铁粉。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为40％。将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为：3.0mm、2.8mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm、1.8mm、1.6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm。焊接电流150～250A，焊接电压20～30V。层间温度控制在100～200℃。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。

4.选用10×0.3(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。取铌铁3.5千克、硼铁粉末2.0千克、钼铁0.8千克、锰铁粉末1.0千克、硅铁粉末0.5千克、钛铁粉末0.3千克、硅灰石粉末0.1千克、萤石粉末0.1千克、锆英石粉末0.5千克、天然金红石粉末0.2千克、余量还原铁粉。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为35％。将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为：3.0mm、2.8mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm、1.8mm、1.6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm。焊接电流150～250A，焊接电压20～30V。层间温度控制在100～200℃。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。

表1所测硬度均采用HR-150A洛氏硬度机，载荷为150kg，对堆焊层取五点测试硬度，最后得到该焊丝堆焊层的平均洛氏硬度值。

磨损实验采用MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机进行磨损实验。

在堆焊层中取六个57×25×5mm磨损式样，磨损实验时，实验参数如下：橡胶轮转速：240转/分，橡胶轮直径：178mm，橡胶轮硬度：60(邵尔硬度)，载荷：10Kg，磨损时间：250s，橡胶轮转数：约1000转，磨料：40～70目的石英砂。材料的耐磨性能用磨损的失重量来衡量。在实验前、后，将试件放入盛有丙酮溶液的烧杯中，在超声波清洗仪中清洗3～5分钟，实验时用Q235钢作为对比，对比件失重量与测量件失重量之比作为该配方的相对耐磨性。

如表1所示，焊丝堆焊层硬度高平均硬度值大于63HRC，耐磨性好，大大提高了建材行业真空挤出机生产效率。

表1各实施例堆焊层熔敷金属硬度与相对耐磨性

	硬度(HRC)	相对于Q235钢耐磨性(ε)
			1	62	20.15
2	63	21.23
			3	63	23.39
4	65	27.24

Claims

1.一种用于真空挤出机螺旋绞刀的堆焊药芯焊丝，焊丝采用碳钢钢带包裹矿物粉末，所添加的粉末包括以下质量百分比含量的物质：碳化铌：20～35％；硼铁：10～15％；钼铁：2～5％；锰铁：5～8％；硅铁：2～5％；钛铁：2～4％；；硅灰石：1～3％；萤石(CaF₂)：1～3％；石英(SiO₂)：2～4％；锆英石(ZrO₂)：1～3％；长石：1～3％；天然金红石(TiO₂)：5～8％；余量添加还原铁粉。