CN102343491A

CN102343491A - 锤式破碎机锤头耐磨抗冲击堆焊金属芯焊丝

Info

Publication number: CN102343491A
Application number: CN2010102408869A
Authority: CN
Inventors: 唐亮; 胡建平
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5～10公斤级锤式破碎机锤头的耐磨堆焊金属芯焊丝，属于焊接材料领域。本发明要解决的问题是提高5～10公斤级锤式破碎机锤头的使用寿命。本发明所提供的耐磨堆焊金属芯焊丝，采用碳钢钢带包裹金属粉末。所添加的粉末包括以下质量百分比含量的物质：碳化铌：20～40％；钼铁：2～5％；锰铁：5～8％；硅铁：2～5％；高碳铬铁：10～20％；钛铁：1～3％；萤石(CaF₂)：1～2％；石墨：1～3％；碳酸钾：1～2％；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)堆焊层韧性、抗冲击性好，使用过程中不脱落。(2)与高锰钢相比，硬度高，耐磨性大大提高。(3)焊接渣少，无需清渣。

Description

锤式破碎机锤头耐磨抗冲击堆焊金属芯焊丝

技术领域

用于锤式破碎机锤头耐磨堆焊的金属芯焊丝，属于材料加工工程中的焊接领域，该发明主要应用于5～10公斤级锤头耐磨堆焊。

背景技术

锤式破碎机是冶金、矿山、煤炭、建材和交通等行业中普遍使用的设备，其中锤头是最容易磨损失效的配件。人们普遍认为锤头的磨损情况主要为高冲击低应力磨粒磨损，因此多以高锰钢为主要耐磨材料制作锤式破碎机锤头易磨损件，但从锤头工作情况来看，由于多数单位所用的锤头重量一般为5～10公斤，因此在使用过程中锤头所受冲击小，冲击力不足以使高锰钢产生加工硬化，因此高锰钢的耐磨性不能发挥，耐磨性较差。

为研究5～10公斤锤头使用寿命短，磨损快的原因，对高锰钢锤头进行了磨损失效分析，研究认为5～10公斤锤头的磨损微观形貌主要以切削磨损为主，因此可以认为锤头主要磨损形式为低冲击高磨损。根据磨损失效分析结果，研制了以碳化铌为硬质相的锤式破碎机耐磨堆焊金属芯焊丝。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提高5～10公斤级锤头的使用寿命。本发明所提供的堆焊金属芯焊丝，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：20～40％；钼铁：2～5％；锰铁：5～8％；硅铁：2～5％；高碳铬铁：10～20％；钛铁：1～3％；萤石(CaF2)：1～2％；石墨：1～3％；碳酸钾：1～2％；；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，作为硬质相。

高碳铬铁：向焊缝金属过渡合金元素。

钼铁：向焊缝金属过渡合金元素，提高淬硬性。

锰铁：减少氧化。

硅铁：减少氧化。

钛铁：提高合金元素过渡系数，细化晶粒，提高韧性。

萤石(CaF₂)：主要用于稳弧。

石墨：稳弧，提高元素过渡系数。

碳酸钾：提高稳弧性。

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：堆焊修复后的锤头

图2：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。取合金粉末10千克，其中碳化铌粉末2.0千克、钼铁0.2千克、锰铁粉末0.5千克、硅铁粉末0.2千克、高碳铬铁1千克；钛铁粉末0.1千克、萤石粉末0.1千克、石墨末0.3千克、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。将成形的焊丝堆焊到锤头磨损部位，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。取合金粉末10千克，其中碳化铌粉末2.5千克、钼铁0.2千克、锰铁粉末0.8千克、硅铁粉末0.2千克、高碳铬铁2千克；钛铁粉末0.1千克、萤石粉末0.1千克、石墨末0.1千克、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。将成形的焊丝堆焊到锤头磨损部位，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。取合金粉末10千克，其中碳化铌粉末3.5千克、钼铁0.2千克、锰铁粉末0.5千克、硅铁粉末0.5千克、高碳铬铁1.5千克；钛铁粉末0.3千克、萤石粉末0.3千克、石墨末0.3千克、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。将成形的焊丝堆焊到锤头磨损部位，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。取合金粉末10千克，其中碳化铌粉末4.0千克、钼铁0.5千克、锰铁粉末0.5千克、硅铁粉末0.2千克、高碳铬铁2千克；钛铁粉末0.1千克、萤石粉末0.2千克、石墨末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。将成形的焊丝堆焊到锤头磨损部位，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。

采用MLD-10型动载磨粒磨损试验机对堆焊层进行不同冲击功下的动载磨粒磨损试验。动载磨粒磨损试验参数设置如下：磨料流量为30g/min(1.8kg/h)；磨损时间为20分钟；冲击锤的冲击频率为150次/分；下主轴转动频率为200转/分；冲击功选择为，2J、3J和4J(动载磨粒磨损试验)。堆焊层硬度高平均硬度值达到56～59HRC，耐磨性好，能延长锤头使用寿命。

表1各实施例堆焊层熔敷金属硬度与相对耐磨性

编号	硬度(HRC)	相对于高锰钢耐磨性(ε)
			1	56.3	4.15
2	57	4.23
			3	58.3	5.19
4	59	5.24

Claims

1.一种用于5～10公斤级锤式破碎机锤头的耐磨堆焊金属芯焊丝，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：20～40％；钼铁：2～5％；锰铁：5～8％；硅铁：2～5％；高碳铬铁：10～20％；钛铁：1～3％；萤石(CaF₂)：1～2％；石墨：1～3％；碳酸钾：1～2％；；余量添加还原铁粉。