CN102380716A - 一种中铬含硼铁基耐磨堆焊用药芯焊丝及堆焊合金的制备方法 - Google Patents
一种中铬含硼铁基耐磨堆焊用药芯焊丝及堆焊合金的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102380716A CN102380716A CN2011102656609A CN201110265660A CN102380716A CN 102380716 A CN102380716 A CN 102380716A CN 2011102656609 A CN2011102656609 A CN 2011102656609A CN 201110265660 A CN201110265660 A CN 201110265660A CN 102380716 A CN102380716 A CN 102380716A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- wire
- flux
- surfacing
- welding wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 66
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 44
- NUEWEVRJMWXXFB-UHFFFAOYSA-N chromium(iii) boride Chemical compound [Cr]=[B] NUEWEVRJMWXXFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- 238000005552 hardfacing Methods 0.000 title claims 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 87
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 56
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010964 304L stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims description 4
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- -1 ferro-boron powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 28
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract description 25
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract description 24
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-[4-(chloromethyl)phenyl]benzene Chemical compound C1=CC(CCl)=CC=C1C1=CC=C(CCl)C=C1 INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIJNJJZPYXGIQM-UHFFFAOYSA-N 1lambda4,2lambda4-dimolybdacyclopropa-1,2,3-triene Chemical compound [Mo]=C=[Mo] QIJNJJZPYXGIQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010038629 Molybdoferredoxin Proteins 0.000 description 2
- VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N N-[[(5S)-2-oxo-3-(2-oxo-3H-1,3-benzoxazol-6-yl)-1,3-oxazolidin-5-yl]methyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C1O[C@H](CN1C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBELESVMOSDEOV-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Mo] Chemical compound [Fe].[Mo] HBELESVMOSDEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N boron;iron Chemical compound [Fe]#B ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002165 CarbonCast Polymers 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910039444 MoC Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- JMAHHHVEVBOCPE-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Nb] Chemical compound [Fe].[Nb] JMAHHHVEVBOCPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N iron titanium Chemical compound [Ti].[Fe] IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNASZPQZIFZUSI-UHFFFAOYSA-N methylidyneniobium Chemical compound [Nb]#C UNASZPQZIFZUSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
一种中铬含硼铁基耐磨堆焊用药芯焊丝及堆焊合金的制备方法，属于焊接材料技术领域。焊丝各元素成分范围如下：Cr：8.4-16.8wt.％；B：0.55-5.55wt.％；C：0.17-1.67％wt.％；Fe：余量。制备堆焊合金的方法，步骤如下：将焊丝轧制到直径为1.6mm；采用二氧化碳气保焊制备堆焊合金工艺，焊接工艺参数为：电压25-35V；电流180-240A；送丝速度：380-500mm/min；气体流速：15-25L/min；焊丝伸出导电嘴的距离：15-30mm。用本发明研制的堆焊合金制备的堆焊合金含有高硬度的Fe2B，合金硬度更高，能达到68HRC，提高了耐磨性，降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于焊接材料技术领域，涉及一种中铬含硼铁基耐磨堆焊药芯焊丝及堆焊合金的制备方法，可广泛用于电力、冶金、机械、化工等行业中机械耐磨件的修复和制造。
背景技术
磨损是造成机械失效的主要原因之一，其中磨粒磨损占到50％以上。在现代工业和技术发展中，机械设备及其零件在使用中对材料耐磨损性的要求越来越高，使用寿命越来越成为影响现代设备生产效率的重要因素。据统计，世界工业发达国家约30％的能源是以不同形式消耗在磨损上的，近年来我国每年消耗金属耐磨材料约达300万吨以上，各行业也已陆续进口了高达1000亿美元的设备部件。
堆焊合金的耐磨性取决于所含硬质相的尺寸、形态、分布及其化学成分，而韧性则与其基体组织性质、数量、形态及分布等相关。碳化物硬质相包括铬在堆焊合金中与碳铁形成的M7C3(HV1300～1800)、碳化钨(HV2400)、碳化铌(HV2400)、碳化钒(HV2800)和碳化钼(HV2200)等，这些高硬度的碳化物显著提高了堆焊合金的耐磨性，但钨、钼、铌、钒这些元素一般都比较贵重，另外，此类元素主要是靠本身与碳形成硬度更高的化合物来提高耐磨性。我国硼资源廉价且丰富，硼与铁形成的FeB(HV1800～2000)和Fe2B(HV1400～1800)的硬度远高于Fe3C(HV800～900)，硼化物显微硬度较高的还有铬硼(HV2100)、碳化硼(3700HV)、二硼化钛(HV3400)等，这些硼化物能够显著提高堆焊合金的耐磨性，且成本低廉。公开号为CN1775454A专利涉及一种高抗裂耐磨高铬铸铁型堆焊药芯焊丝，其特征在于所述的药芯成分含量如下：43～70wt.％碳化铬， 10～25wt.％钒铁，1～5wt.％75#硅铁，3～8wt.％金属锰，1～3wt.％铝镁合金，2～5wt.％硼铁，2～6wt.％钛铁，1～5wt.％铌铁，2～8wt.％钼铁。其耐磨机制主要靠M7C3型碳化物作为耐磨骨架，该发明耐磨性好但脆性大容易剥落。又例如公开号为CN1714987A专利涉及一种高铬不锈耐磨药芯焊丝，该发明以低碳钢带为外层包皮，其内的粉芯组成重量比为：高铬铸铁36～42，微碳铸铁26～32，金属铬粉15～17，钼铁2～4，钒铁3～5，碳化钨4～6，硼铁5～8，镍粉2～4，铌粉2～5，稀土硅2～3，填充量为0.49～0.52，该发明耐磨性较好但脆性大易开裂。以上两个专利所涉及的药芯焊丝均添加了较多的贵重金属，造成成本过高。因此，开发一种成本低廉，耐磨性较好的堆焊合金具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于用显微硬度较高的硼化物(主要是Fe2B)做为堆焊合金耐磨骨架，大大提高了堆焊合金的耐磨性，同时较少了贵重金属元素的添加，降低了成本。
为实现上述目的，本发明采取如下的技术方案。
一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，其特征在于，焊丝各元素成分范围如下：Cr：8.4-16.8wt.％；B：0.55-5.55wt.％；C：0.17-1.67％wt.％；Fe：余量。所述的药芯粉末包括：低碳铬铁、碳化硼粉末、泥状石墨、硼铁粉末、金属铁粉，药芯焊丝外皮带材为304L不锈钢带，芯焊丝填充率：25-27％。
优选所述药芯焊丝，焊丝各元素成分范围优选如下：Cr：12.2-16.8wt.％；B：1.1-5.55wt.％；C：0.33-1.67％wt.％；Fe：余量。
在堆焊过程中，各元素的过度系数分别按如下数据处理：Cr-95％；B-90％；C-60％。
采用本发明上述药芯焊丝制备一种含Fe2B硬质相铁基耐磨堆焊合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将上述药芯焊丝轧制，最终获得直径为1.6mm的粉芯丝材。
步骤2，采用二氧化碳气保焊制备堆焊合金工艺，焊接工艺参数为：电压25-35V；电流180-240A；送丝速度：380-500mm/min；气体流速：15-25L/min；焊丝伸出导电嘴的距离：15-30mm。
步骤2所述堆焊工艺进行优化，将堆焊工艺参数设定为：电压25-30V；电流180-220A；送丝速度：400-500mm/min；气体流速：18-25L/min；焊丝伸出导电嘴的距离：18-28mm。
在堆焊合金中各元素的含量在如下范围内：Cr：8～16wt.％；B：0.5～5wt.％；C：0.1～1wt.％；Fe：余量。
在堆焊合金中形成的合金元素含量范围优选如下：Cr：11.6-16wt.％；B：3-5wt.％；C：0.2-1％wt.％；Fe：余量。
采用这种药芯焊丝在上述工艺条件下制备的堆焊合金，硼主要以Fe2B形式存在，铬主要以碳化物形式存在并分布于基体之中，硼化物(主要是Fe2B)做为合金的主要耐磨骨架，耐磨性较好，完全可以满足电力、冶金、机械、化工等行业中大部分对机械零件耐磨性的要求，而且没有添加贵重金属，很好的控制了生产成本。
药芯焊丝中主要成分作用如下：
铬：可显著提高合金的淬透性，产生固溶强化，促进马氏体的形成。在铁铬合金中，铬具有稳定Fe2B相的作用，同时铬是生成硬质相CrB的元素，铬含量增加，合金中硬质相增加，合金相对耐磨性及耐腐蚀性能提高。但铬有缩小γ区的作用，使堆焊合金共晶组织硬度下降，同时含铬量过高，有生成脆性σ相 的倾向，因此本发明设计堆焊合金中Cr含量为8～16wt.％。
硼：硼是铬硼耐磨堆焊药芯焊丝的主要合金元素，主要是为了获得高硬度的硼化物，从而提高堆焊合金的耐磨性。堆焊合金硬度及相对耐磨性随着硼含量的增加而提高，堆焊合金硼化物体积分数随着硼含量的增加而增加，但硼含量过高易引起“硼脆”，降低合金耐磨性，因此本发明设计堆焊合金中B含量为0.5～5wt.％。
碳：是强烈的奥氏体形成元素，并能降低Ms点。适量的碳对堆焊合金耐磨性有一定的帮助，但含量过高堆焊合金脆性变大，使材料的冲击韧度下降。因此本发明设计堆焊合金中C含量为0.1～1wt.％。
本发明的主要特点是堆焊合金中的Cr主要有药芯焊丝外皮304L不锈钢带过渡，集中Cr和B两个元素在耐磨粒磨损方面的优势，以硼化物(主要是Fe2B)做为合金主要耐磨骨架，并减少稀有贵重元素的添加，既提高了合金的耐磨性又降低了成本，用本发明研制的堆焊合金制备的堆焊合金含有高硬度的Fe2B，合金硬度更高，能达到68HRC，提高了耐磨性，降低了成本。
本发明中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝可以加入镍及稀土元素，形成细小的硬质相(硼化物、碳化物)，减少“硼脆”，进而提高堆焊合金的性能。
附图说明
图1实例2金相组织图；
图2实例3金相组织图；
图3实例2堆焊合金XRD图；
图4实例1-10堆焊合金相对耐磨性变化规律。
具体实施方式
本发明的药芯焊丝不受上述实例的限制，任何在本发明的权利要求书要求保护的范围内的改进和变化都在本发明的保护范围之内。
选用12×0.3(宽度为12mm，厚度为0.3mm)的304L不锈钢带为药芯焊丝外皮，先将其轧成U形。低碳铬铁、碳化硼粉末、泥状石墨、硼铁粉末、金属铁粉等配制成药粉，所取粉末的粒度为能通过60目的筛子。将所取的各种粉末放入混粉机内混合40分钟，然后将混合粉末加入U形304L不锈钢带槽中，填充率为25-27％，将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为3.0、2.6、2.2、1.8、1.6的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm。
具体实施例如下：
1、一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝成分重量比为：Cr：16.8％；B：5.6％；C：1.3％；Fe余量。药芯焊丝填充率：25％。采用二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数为：电压32V；电流230A；送丝速度500mm/min；气体流速25L/min；焊丝伸出导电嘴的距离28mm。采用上述工艺制备的堆焊合金成分为：Cr：16wt.％；B：5wt.％；C：0.8wt.％；Fe余量。
2、一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝成分重量比为：Cr：15.8％；B：4.4％；C：1.0％；Fe余量。药芯焊丝填充率：26％。采用二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数为：电压30V；电流220A；送丝速度480mm/min；气体流速23L/min；焊丝伸出导电嘴的距离26mm。采用上述工艺制备的堆焊合金成分为：Cr：15wt.％；B：4wt.％；C：0.6wt.％；Fe余量，金相组织图见图1，堆焊合金XRD图见图3。
3、一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝成分重量比为：Cr：14.7％；B：3.3％；C：0.67％；Fe余量。药芯焊丝填充率：26％。采用二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数为：电压28V；电流210A；送丝速度450mm/min；气体流速21L/min；焊丝伸出导电嘴的距离24mm。采用上述工艺制备的堆焊合金成分为：Cr：14wt.％；B：3wt.％；C：0.4wt.％；Fe余量，金相组织图见图2。
4、一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝成分重量比为：Cr：13.7％；B：2.2％；C：0.3％；Fe余量。药芯焊丝填充率：26％。采用二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数为：电压27V；电流200A；送丝速度420mm/min；气体流速19L/min；焊丝伸出导电嘴的距离22mm。采用上述工艺制备的堆焊合金成分为：Cr：13wt.％；B：2wt.％；C：0.2wt.％；Fe余量。
5、一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝成分重量比为：Cr：12.6％；B：1.1％；C：0.3％；Fe余量。药芯焊丝填充率：26％。采用二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数为：电压26V；电流190A；送丝速度410mm/min；气体流速18L/min；焊丝伸出导电嘴的距离20mm。采用上述工艺制备的堆焊合金成分为：Cr：12wt.％；B：1wt.％；C：0.2wt.％；Fe余量。
6、一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝成分重量比为：Cr：0％；B：1.1％；C：0.5％；Fe余量。药芯焊丝填充率：27％。采用二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数为：电压25V；电流190A；送丝速度400mm/min；气体流速20L/min；焊丝伸出导电嘴的距离21mm。采用上述工艺制备的堆焊合金成分为：Cr：11.6wt.％；B：1wt.％；C：0.3wt.％；Fe余量。
7、一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝成分重量比为：Cr：13.7％；B：2.2％；C：0.67％；Fe余量。药芯焊丝填充率：26％。采用二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数为：电压26V；电流195A；送丝速度420mm/min；气体流速18L/min；焊丝伸出导电嘴的距离20mm。采用上述工艺制备的堆焊合金成分为：Cr：13wt.％；B：2wt.％；C：0.4wt.％；Fe：余量。
8、一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝成分重量比为：Cr：15.8％；B：5.6％；C：1.0％；Fe余量。药芯焊丝填充率：26％。采用二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数为：电压26V；电流200A；送丝速度430mm/min；气体流速19L/min； 焊丝伸出导电嘴的距离20mm。采用上述工艺制备的堆焊合金成分为：Cr：15wt.％；B：3wt.％；C：0.6wt.％；Fe余量。
9、一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝成分重量比为：Cr：16.8％；B：4.4％；C：1.3％；Fe余量。药芯焊丝填充率：26％。采用二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数为：电压27V；电流210A；送丝速度450mm/min；气体流速20L/min；焊丝伸出导电嘴的距离21mm。采用上述工艺制备的堆焊合金成分为：Cr：16wt.％；B：4wt.％；C：0.8wt.％；Fe余量。
10、一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝成分重量比为：Cr：14.7％；B：5.6％；C：1.0％；Fe余量。药芯焊丝填充率：25％。采用二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数为：电压30V；电流220A；送丝速度470mm/min；气体流速22L/min；焊丝伸出导电嘴的距离23mm。采用上述工艺制备的堆焊合金成分为：Cr：14wt.％；B：5wt.％；C：0.6wt.％；Fe余量。
其中以实施例2最好。
各实施例所制备堆焊合金性能检测如下所述：
1.对实例堆焊合金熔敷金属硬度测试如下：
表1为洛氏硬度值，所打硬度均采用HR～150A洛氏硬度机，载荷为150Kg，打五个点后取平均值。
表1各实施例堆焊合金熔敷金属硬度值(HRC)
2.对实例所制备堆焊合金进行耐磨损实验，采用MLS-225型湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机进行。磨损试样尺寸为57×25.5×6mm，试验参数如下：橡胶轮转速：240r/min；橡胶轮直径：178mm；橡胶轮硬度：60(绍尔硬度)；载荷100N；橡胶轮转数：预磨1000转、精磨3000转、磨料：粒度40-70目石英砂。材料耐磨性能用磨损的失重量来衡量。在实验前、后，将试样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，实验中用45淬火钢作为对比试样，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。
相对耐磨性 
实例1-10堆焊合金相对耐磨性变化规律实验结果如图3。
Claims (7)
1.一种中铬含硼耐磨堆焊药芯焊丝，其特征在于，焊丝各元素成分范围如下：
Cr：8.4-16.8wt.％；B：0.55-5.55wt.％；C：0.17-1.67％wt.％；Fe：余量。
2.按照权利要求1的药芯焊丝，其特征在于，焊丝各元素成分范围如下：Cr：
12.2-16.8wt.％；B：1.1-5.55wt.％；C：0.33-1.67％wt.％；Fe：余量。
3.按照权利要求1的药芯焊丝，其特征在于，所述的药芯粉末包括：低碳铬铁、碳化硼粉末、泥状石墨、硼铁粉末、金属铁粉，药芯焊丝外皮带材为304L不锈钢带，芯焊丝填充率：25-27％。
4.采用权利要求1的焊丝制备一种含Fe2B硬质相铁基耐磨堆焊合金的方法，
其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将上述药芯焊丝轧制，最终获得直径为1.6mm的粉芯丝材；
步骤2，采用二氧化碳气保焊制备堆焊合金工艺，焊接工艺参数为：电压25-35V；电流180-240A；送丝速度：380-500mm/min；气体流速：15-25L/min；焊丝伸出导电嘴的距离：15-30mm。
5.按照权利要求4的制备方法，其特征在于，步骤2所述焊接工艺参数为：
电压25-30V；电流180-220A；送丝速度：400-500mm/min；气体流速：
18-25L/min；焊丝伸出导电嘴的距离：18-28mm。
6.按照权利要求4的方法制备的堆焊合金，其特征在于，堆焊合金中各元素
的含量在如下范围内：Cr：8～16wt.％；B：0.5～5wt.％；C：0.1～1wt.％；
Fe：余量。
7.按照权利要求4的方法制备的堆焊合金，其特征在于，堆焊合金中各元素
的含量在如下范围内：Cr：11.6-16wt.％；B：3-5wt.％；C：0.2-1％wt.％；Fe：余量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011102656609A CN102380716A (zh) | 2011-09-08 | 2011-09-08 | 一种中铬含硼铁基耐磨堆焊用药芯焊丝及堆焊合金的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011102656609A CN102380716A (zh) | 2011-09-08 | 2011-09-08 | 一种中铬含硼铁基耐磨堆焊用药芯焊丝及堆焊合金的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102380716A true CN102380716A (zh) | 2012-03-21 |
Family
ID=45820769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011102656609A Pending CN102380716A (zh) | 2011-09-08 | 2011-09-08 | 一种中铬含硼铁基耐磨堆焊用药芯焊丝及堆焊合金的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102380716A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102672368A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-09-19 | 天津市北方涂层材料有限公司 | 一种新型耐磨镍基堆焊合金粉末 |
| CN103949794A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种含超细碳化物硬质相的铁基耐磨堆焊药芯焊丝 |
| CN104404427A (zh) * | 2014-09-17 | 2015-03-11 | 莱芜职业技术学院 | 一种制备含有非晶相高耐磨涂层的粉芯丝材 |
| US9475154B2 (en) | 2013-05-30 | 2016-10-25 | Lincoln Global, Inc. | High boron hardfacing electrode |
| CN115488542A (zh) * | 2022-10-28 | 2022-12-20 | 合肥工业大学 | 一种原位生成Fe2B强化自保护金属粉芯焊丝及制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58159993A (ja) * | 1982-03-17 | 1983-09-22 | Toshiba Corp | 溶接材料 |
| US5082625A (en) * | 1987-01-14 | 1992-01-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Corrosion-resistant alloy for build-up welding |
| CN1415453A (zh) * | 2002-10-29 | 2003-05-07 | 西安纳特石油技术有限责任公司 | 一种堆焊用包芯焊丝 |
| CN1463819A (zh) * | 2002-06-26 | 2003-12-31 | 中国科学院金属研究所 | 一种水轮机用抗空蚀和磨蚀堆焊焊条 |
| JP2004122166A (ja) * | 2002-10-01 | 2004-04-22 | Jfe Koken Corp | 接合用インサートメタル |
| CN101015887A (zh) * | 2007-01-30 | 2007-08-15 | 山东大学 | 堆焊用填充金属颗粒及其制备方法 |
| CN101870046A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-10-27 | 辽宁工程技术大学 | 一种抗冲击高耐磨的表面堆焊合金材料 |
-
2011
- 2011-09-08 CN CN2011102656609A patent/CN102380716A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58159993A (ja) * | 1982-03-17 | 1983-09-22 | Toshiba Corp | 溶接材料 |
| US5082625A (en) * | 1987-01-14 | 1992-01-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Corrosion-resistant alloy for build-up welding |
| CN1463819A (zh) * | 2002-06-26 | 2003-12-31 | 中国科学院金属研究所 | 一种水轮机用抗空蚀和磨蚀堆焊焊条 |
| JP2004122166A (ja) * | 2002-10-01 | 2004-04-22 | Jfe Koken Corp | 接合用インサートメタル |
| CN1415453A (zh) * | 2002-10-29 | 2003-05-07 | 西安纳特石油技术有限责任公司 | 一种堆焊用包芯焊丝 |
| CN101015887A (zh) * | 2007-01-30 | 2007-08-15 | 山东大学 | 堆焊用填充金属颗粒及其制备方法 |
| CN101870046A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-10-27 | 辽宁工程技术大学 | 一种抗冲击高耐磨的表面堆焊合金材料 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 《焊接》 19860829 赵成章 硬质耐磨堆焊材料及其硬质相 第1-5页 , 第08期 * |
| 熊第京等: "YB132奥氏体不锈钢药芯焊丝的研制", 《焊接》 * |
| 赵成章: "硬质耐磨堆焊材料及其硬质相", 《焊接》 * |
| 龚建勋等: "Fe-Cr-B-C堆焊合金的显微组织及耐磨性", 《材料热处理学报》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102672368A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-09-19 | 天津市北方涂层材料有限公司 | 一种新型耐磨镍基堆焊合金粉末 |
| US9475154B2 (en) | 2013-05-30 | 2016-10-25 | Lincoln Global, Inc. | High boron hardfacing electrode |
| CN103949794A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-30 | 北京工业大学 | 一种含超细碳化物硬质相的铁基耐磨堆焊药芯焊丝 |
| CN104404427A (zh) * | 2014-09-17 | 2015-03-11 | 莱芜职业技术学院 | 一种制备含有非晶相高耐磨涂层的粉芯丝材 |
| CN115488542A (zh) * | 2022-10-28 | 2022-12-20 | 合肥工业大学 | 一种原位生成Fe2B强化自保护金属粉芯焊丝及制备方法 |
| CN115488542B (zh) * | 2022-10-28 | 2024-03-15 | 合肥工业大学 | 一种原位生成Fe2B强化自保护金属粉芯焊丝及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104708234B (zh) | 一种铁基自保护药芯焊丝及其所制备的堆焊合金和方法 | |
| CN103381527B (zh) | 一种碳化钨增强铁基耐磨堆焊药芯焊丝 | |
| CN102581515B (zh) | 一种钻杆接头耐磨带用铁基堆焊药芯焊丝 | |
| CN103785967B (zh) | 一种铌钛复合强化耐磨堆焊用无渣自保护药芯焊丝 | |
| CN103769770B (zh) | 一种钒钛铌复合强化耐磨堆焊用无渣自保护药芯焊丝 | |
| CN110682032A (zh) | 一种用于水泥挤压辊修复的自保护硬面堆焊药芯焊丝 | |
| CN102660714B (zh) | 一种高碳高钒耐磨钢 | |
| CN112122821B (zh) | 一种液压支架部件tig-p堆焊用耐磨抗腐蚀药芯焊丝 | |
| CN105397335B (zh) | 水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝 | |
| CN102284806A (zh) | 一种高硼铁基耐磨堆焊药芯焊丝 | |
| CN102319968A (zh) | 一种高硼高铬耐磨堆焊药芯焊丝 | |
| CN102380716A (zh) | 一种中铬含硼铁基耐磨堆焊用药芯焊丝及堆焊合金的制备方法 | |
| CN103042317A (zh) | 一种铁基无磁熔覆层用合金粉末材料及熔覆层制备方法 | |
| CN103894756A (zh) | 一种钻杆接头耐磨带用Fe-Nb-Mo-Cr-Mn-B系铁基堆焊药芯焊丝 | |
| CN114055015B (zh) | 一种自保护明弧堆焊药芯焊丝及其应用方法 | |
| CN106112302B (zh) | 一种多元控量弥散分布硬质相增强自保护堆焊药芯焊丝及其制备方法 | |
| CN103060655B (zh) | 一种制备铁基熔覆层用的合金粉末及涂覆层的制备方法 | |
| CN103785971B (zh) | 一种超低气孔敏感性的堆焊用无渣自保护药芯焊丝 | |
| CN105149816A (zh) | 一种用于水泥辊堆焊自保护药芯焊丝 | |
| CN106112303A (zh) | 一种多元氮化物强韧化自保护堆焊药芯焊丝及其制备方法 | |
| CN102407411B (zh) | 一种含锰含硼铁基耐磨堆焊用药芯焊丝及堆焊合金的制备方法 | |
| CN102848102B (zh) | 一种含超细硬质相铁基耐磨合金 | |
| CN103949794A (zh) | 一种含超细碳化物硬质相的铁基耐磨堆焊药芯焊丝 | |
| CN1562550A (zh) | 一种耐磨管状碳化钨焊条 | |
| CN104611640B (zh) | 一种高硼铁基耐冲刷腐蚀合金及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120321 |