CN102615448B

CN102615448B - 一种专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉

Info

Publication number: CN102615448B
Application number: CN201210103219.5A
Authority: CN
Inventors: 孙俊生; 王好猛; 焦恩理
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-04-10
Also published as: CN102615448A

Abstract

本发明公开了一种专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉，是由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为88wt%~92wt%，造渣稳弧剂含量为12wt%~8wt%；本发明的药粉除合金元素之外，还添加有造渣稳弧剂，实现了稳定电弧、降低飞溅，改善焊缝成型的目的，应用时在焊缝表面形成一层均匀的厚度不超过0.5mm的熔渣，且多层堆焊时无需清渣，提高生产效率。

Description

一种专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉

技术领域

本发明涉及一种焊接用的药粉，尤其涉及一种专用于具有送粉送气功能焊炬的抗磨料磨损耐磨堆焊药粉；属于焊接材料领域。

背景技术

目前，在韧塑性好的芯部零件基体表面熔敷耐磨合金是提高部件寿命的常用方法，具有部件耐磨、抗冲击、成本低等优点，在冶金、矿上、水泥、工程机械等行业得到广泛应用。堆焊、热喷涂、气相沉积、电镀等技术是熔敷耐磨合金的常用方法。堆焊因工艺简单、设备投资少、操作灵活、适应面广而被广泛应用。

堆焊常用的焊接材料有焊条、实心焊丝、药芯焊丝。焊条不适于自动焊，堆焊效率较低，其应用受到一定限制。堆焊材料含有较多的合金元素，这种合金含量很高的盘条坯料，采用现有的实心焊丝生产设备难以冷拔加工成丝材，即使能够加工，加工过程中也需要多次的退火热处理降低硬度，生产工艺复杂，生产设备的投资、生产成本显著提高。实心焊丝气体保护焊采用的气体保护方式，无熔渣保护，使得焊接飞溅较大、焊缝成形差，堆焊件的表面质量难以满足工程需要，有的需要表面加工。如公开号为CN102275050A的专利“用于800℃以上的高温耐磨焊丝”涉及高温焊丝合金元素的质量百分比为C：2～6％、Mn：1～3％、Si：1～6％、Cr：26～35％、N：0.05～0.6％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。代替Fe的一部分，焊丝的化学组成还包括Mo：0～3％、W：0～3％、Nb：0～3％中的一种或多种的元素，该焊丝为高合金含量的实心焊丝，难以加工制造。

由于药芯焊丝成分调整灵活，从而使采用药芯焊丝堆焊成为最通用的工艺。药芯焊丝由薄壁钢管和其内部填充的混合粉末构成，药芯焊丝的结构形式决定了其药粉的填充率受到限制，如直径1.6mm的药芯焊丝的填充率一般不超过30％，药粉的密度越小，填充率越低，因此，直径不超过1.6mm的气体保护堆焊药芯焊丝较少，多为直径2.4mm以上的埋弧焊或明弧焊用药芯焊丝。由于填充率的限制，合金含量较高的耐磨药芯焊丝药粉中只能加入合金剂、脱氧剂，无法加入造渣剂、稳弧剂等，造成气体保护焊或无气体保护的明弧焊时飞溅较大、焊缝成型差的弊端。如公开号CN1775454A的专利“高抗裂耐磨高铬铸铁型堆焊药芯焊丝”，其药粉为碳化铬、钒铁、硅铁、金属锰、硼铁、钛铁、铌铁、钼铁、铝镁合金等粉末混合制成。药芯焊丝的价格昂贵，气体保护焊时送丝也不如实心焊丝顺畅。

具有送粉送气双重功能焊炬的应用，为在基体表面获得高合金耐磨合金层，降低焊接材料成本，获得良好的堆焊层表面质量，降低焊接飞溅、提高电弧稳定性奠定了基础，然而专用于具有送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊用药粉却鲜见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种专用于具有送粉送气功能焊炬的抗磨料磨损耐磨堆焊药粉，在焊接过程中向焊接区输送保护气体和药粉，保护气体起到隔绝空气的作用，药粉除了过渡合金元素之外，还通过其稳弧剂稳定电弧，降低飞溅，通过造渣剂在焊缝表面形成一层均匀的厚度不超过0.5mm的熔渣，改善焊缝成形，且多层堆焊时无需清渣，提高生产效率。实现用药粉、保护气体、市售普通实心焊丝获得耐磨合金堆焊层的目的。

本发明所述专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉，其特征在于：所述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为88wt％～92wt％(wt％为重量百分比)，造渣稳弧剂含量为12wt％～8wt％；其中上述合金中以重量百分比计含有如下合金元素：4.0％～7.0％C，0.6％～1.2％Si，0.3％～0.8％Mn，0.5％～2.8％Ti，18％～30％Cr，0.8％～1.2％B，0.8％～1.8％V，0～2.1％Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂由以下重量份的材料混合制成：金红石40～60份，钾长石10～30份，氟化钠5～15份，钛酸钾5～15份，氟硅酸钠5～15份，氧化铈稀土(CeO₂)0～8份，其中：金红石的成分以重量百分比计TiO₂含量不小于92％；钾长石成分以重量百分比计K₂O和Na₂O之和不小于12％，K₂O不小于8％，SiO₂为62％～72％，Al₂O₃为17％～24％；氟化钠的成分以重量百分比计NaF不小于95％；钛酸钾成分以重量百分比计K₂TiO₃含量不小于98％；氟硅酸钠的成分以重量百分比计Na₂SiF₄不小于95％；氧化铈稀土CeO₂含量不小于99％；上述粉末的粒度为75微米～180微米(即粒度为-80目～+200目)。

药粉中的合金主要起脱氧、向焊缝过渡合金元素的作用；造渣稳弧剂除了具有稳定电弧，降低飞溅的作用外，还可以在熔池表面形成一层厚度小于0.5mm的薄层熔渣，其均匀覆盖于熔池表面，在熔池凝固为焊缝时起到改善焊缝成型的作用，同时该薄层熔渣多层焊接时不用清渣，焊接生产率较高。

进一步的，上述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量优选为90wt％～92wt％，造渣稳弧剂含量优选为10wt％～8wt％；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量优选为：4.0％～4.5％C，0.6％～0.8％Si，0.3％～0.5％Mn，0.5％～1.4％Ti，18％～22％Cr，0.8％～1.0％B，0.8％～1.0％V，余为Fe；上述造渣稳弧剂优选由以下重量份的材料混合制成：金红石40～50份，钾长石10～20份，氟化钠5～10份，钛酸钾5～10份，氟硅酸钠5～10份，氧化铈稀土(CeO₂)0～4份。

或者，上述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量优选为88wt％～90wt％，造渣稳弧剂含量优选为12wt％～10wt％；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量优选为：6.0％～7.0％C，1.0％～1.2％Si，0.6％～0.8％Mn，1.5％～2.8％Ti，25％～30％Cr，1.0％～1.2％B，1.2％～1.8％V，1.8％～2.1％Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂优选由以下重量份的材料混合制成：金红石50～60份，钾长石20～30份，氟化钠10～15份，钛酸钾10～15份，氟硅酸钠10～15份，氧化铈稀土(CeO₂)6～8份。

或者，上述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量优选为90wt％～91wt％，造渣稳弧剂含量优选为10wt％～9wt％；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量优选为：5.0％～6.0％C，0.8％～1.0％Si，0.5％～0.6％Mn，1.0％～2.0％Ti，22％～26％Cr，0.9％～1.1％B，1.1％～1.6％V，0.8％～1.6％Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂优选由以下重量份的材料混合制成：金红石45～55份，钾长石15～25份，氟化钠8～12份，钛酸钾8～12份，氟硅酸钠8～12份，氧化铈稀土(CeO₂)4～6份。

或者，上述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量优选为90wt％，造渣稳弧剂含量优选为10wt％；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量优选为：6.0％C，1.0％Si，0.6％Mn，2.0％Ti，26％Cr，1.1％B，1.6％V，1.6％Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂优选由以下重量份的材料混合制成：金红石55份，钾长石25份，氟化钠12份，钛酸钾12份，氟硅酸钠12份，氧化铈稀土(CeO₂)6份。

或者，上述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量优选为91wt％，造渣稳弧剂含量优选为9wt％；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量优选为：7.0％C，1.2％Si，0.8％Mn，2.8％Ti，28.0％Cr，1.2％B，1.8％V，1.8％Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂优选由以下重量份的材料混合制成：金红石50份，钾长石30份，氟化钠8份，钛酸钾12份，氟硅酸钠11份，氧化铈稀土(CeO₂)2份。

上述药粉的成分中允许含有加工过程中难以去除的不影响其性能的杂质。

上述药粉中各组分的作用如下：

金红石的作用是在焊接过程中稳定电弧，调节熔渣的物理化学性能，改善焊缝成型。

钾长石的作用是造渣、稳弧。

钛酸钾的作用是造渣、稳弧。

氟硅酸钠的作用是造渣、稳弧、稀渣、降低熔敷金属扩散氢含量。

氟化钠的作用是造渣、稳弧、降低熔渣的熔点、降低熔敷金属的扩散氢含量、改善焊缝成型。

氧化铈稀土的作用是降低熔滴的表面张力，促使熔滴过渡，减少飞溅。

一种适用于上述药粉的具有送粉送气功能的焊炬，其结构示意图见图1，原理图见图2，图中标示：1连接件、2送粉管、3绝缘体、4导电杆、5和11送气管、6气室、7气筛、8喷嘴、9导电嘴。

具体的，上述具有送粉送气功能的焊炬形状为圆柱体，由喷嘴与连接件构成；喷嘴为圆柱体，其内孔直径为Φ42mm～Φ60mm，喷嘴内设有导电杆、导电嘴、送粉管和气室。连接件为一直径Φ42mm～Φ60mm的圆盘，圆盘高度为20mm～28mm，连接件安装导电嘴的一侧为下表面，另一侧为上表面，连接件的中心线垂直于上、下表面。其中，所述导电杆为外径是Φ6mm～Φ7mm的圆柱体，位于焊炬的中心线上，导电杆设有内孔直径为Φ2mm～Φ4mm的焊丝通道，导电杆的近喷嘴端安装有导电嘴，导电嘴有内孔直径为Φ0.8mm～Φ2.4mm的焊丝通道且与导电杆的焊丝通道贯通，导电杆的外侧设有厚度为1mm～2mm的绝缘层，并以绝缘层与连接件结合，在绝缘层的外侧，对称导电杆的中心线各设置有内径为Φ2mm～Φ4mm的送粉管，送粉管的中心线与导电杆的中心线之间的距离为8.5mm～12mm，送粉管穿越连接件上的通孔并固定于连接件上，送粉管的近喷嘴端(即出粉端)朝向导电嘴通道中心线(即焊丝)方向成弯管形，弯管的角度为90°～135°，且送粉管出粉端缩于喷嘴内，出粉口距离喷嘴端面的距离为20mm～45mm，送粉管的外侧与喷嘴内壁之间的连接件上设有一环形气室，气室朝向喷嘴端的面上设有气筛，气筛上均匀分布有通孔，气室中气筛面的对面对称于连接件中心线的位置开有两个通孔连接送气管。

其中，上述送粉管出粉端朝向焊丝通道中心线方向成弯管形，弯管的角度优选105°～120°。

上述气室为一环形槽，环形槽的径向截面为长方形，环形槽是该长方形沿连接件的中心线(即导电杆的中心线)旋转一周形成的旋转体。径向截面长方形的径向边长为7mm～10mm，垂直于径向的轴向边长为16mm～24mm，轴向边长由连接件的轴向厚度确定。

上述气室中气筛面的对面对称于连接件中心线位置的两个通孔位于连接件上；所述连接送气管的通孔中心线与送粉管的中心线在一个平面上或不在一个平面上，若不在一个平面上，连接送气管的通孔中心线所在的平面优选与送粉管的中心线所在的平面垂直。

本发明所具有的显著效果是：

(1)配合具有送粉送气功能的焊炬，使用本专利药粉，可以采用现在广泛应用的普通气体保护焊设备，便于推广，降低了焊接设备更新费用。

(2)本专利采用实心焊丝焊接，与使用昂贵的药芯焊丝相比具有成本低廉、送丝顺畅等优点。

(3)与实心焊丝焊接相比，通过添加药粉，实现了气渣联合保护，达到了实心焊丝难以实现的电弧稳定、飞溅大幅度降低，焊缝成型美观的目的。

(4)与采用耐磨堆焊药芯焊丝相比，本发明的药粉原材料获得容易、成本低廉、容易制备与推广。

(5)本专利药粉中加入占药粉质量8％～12％的本专利成分的造渣稳弧剂，在熔池表面形成一层厚度不超过0.5mm的薄渣，起到改善焊缝成型的作用，同时由于熔渣厚度较薄，不用清渣即可进行多层焊接，提高了焊接生产效率。

(6)本发明添加的药粉成分调节方便，用户可以根据需要自行调整，而药芯焊丝药粉的成分只有焊接材料生产厂家才能调整，用户无法改变。

附图说明

图1本发明所述焊炬的结构示意图。

其中：1-连接件 2-送粉管 3-绝缘体 4-导电杆 5-送气管6-气室 7-气筛 8-喷嘴 9-导电嘴 10-焊丝 11-送气管。

图2本发明所述焊炬的原理图。

其中：2-送粉管 8-喷嘴 9-导电嘴 10-焊丝。

具体实施方式

实施例1：

具有送粉送气功能的焊炬的结构见图1。具体尺寸如下：

焊炬的中心线上设有导电杆，导电杆是外径为Φ6mm的圆柱体，导电杆内孔直径为Φ3mm，导电杆采用紫铜制作。导电杆与连接件之间绝缘层的厚度为1mm，绝缘体选用耐高温橡胶。导电杆下表面螺纹孔的公称直径为M3(即3mm)，高度为5mm，与导电嘴配合，导电嘴选用市售的气体保护焊用导电嘴。

两个送粉管对称安装在导电杆的两侧，送粉管通过连接件上两个直径为Φ5mm的通孔固定于连接件上，送粉管的内径为Φ2mm。送粉管的中心线与导电杆的中心线平行，与导电杆中心线位于同一个平面内，两中心线之间的距离为8.5mm。送粉管的出粉端，设计成弯管形式，弯管的角度为90°，并向焊丝轴线方向弯曲。送粉管选用奥氏体不锈钢材料制作。送粉管出粉端内缩于喷嘴内，其出粉口距离喷嘴端面的距离为20mm，送粉器采用现有的射吸式送粉器。

保护气的气室径向截面长方形的径向边长为7mm，垂直于径向的轴向边长为16mm。环形槽径向截面的长方形轴向边距离连接件上送粉管孔壁的最小距离为2mm。环形槽位于上表面一侧开两个对称于连接件中心线的通孔，用于安装送气管，通孔的直径与送气管配合，直径为Φ3mm，通孔的中心线平行于连接件的中心线，位于长方形截面的中心。环形槽位于下表面的一侧安装气筛，气筛与底座采用常规的机械连接方式连接。气筛的高度为3mm，气筛上开有中心线与连接件中心线平行的通孔，通孔均匀分布，通孔直径为Φ1mm，相邻通孔中心线之间的距离为3mm。

连接件1为一直径Φ44mm的圆盘，圆盘的高度为20mm，连接件的材料选用紫铜。

连接件上送气管的通孔中心线和送粉管的通孔中心线在一个平面上。

喷嘴安装在连接件上，喷嘴材料为不锈钢，喷嘴为圆柱体，其内孔直径为Φ44。

焊丝采用直径1.2mm的市售ER50-6实心焊丝(符合GB/T8110-2008)，导电嘴为由紫铜制成的与直径1.2mm焊丝匹配的市售产品。药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为92wt％，造渣稳弧剂含量为8wt％；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量为：4.0％C，0.6％Si，0.3％Mn，0.5％Ti，18％Cr，0.8％B，0.8％V，余为Fe；上述造渣稳弧剂以重量份计由以下材料混合制成：金红石40份，钾长石10份，氟化钠5份，钛酸钾5份，氟硅酸钠5份。上述粉末的粒度为75微米～180微米(即粒度为-80目～+200目)。

焊接保护气体为CO₂，保护气体的流量为18L/min。送粉气为CO₂，送粉气流量为7L/min，焊接电流为240A，电压为23～26V，送粉量与焊丝熔化量的比值为0.45。试件为Q345钢板，试件的长度、宽度、厚度分别为200mm、50mm、16mm，沿试件长度方向单层堆焊，堆焊焊缝距离试件边缘的距离相等。

试验结果表明，电弧燃烧稳定、焊缝表面覆盖有一层厚度均匀的薄层熔渣，焊缝成型美观，飞溅小，单层堆焊堆焊金属的硬度平均值为52HRC。

实施例2：

具有送粉送气功能的焊炬的结构见图1。具体尺寸如下：

焊炬的中心线上设有导电杆，导电杆是外径为Φ7mm的圆柱体，导电杆内孔直径为Φ4mm，导电杆采用紫铜制作。导电杆与连接件之间绝缘层的厚度为2mm，绝缘体选用耐高温橡胶。导电杆下表面螺纹孔的公称直径为M4，高度为8mm，与导电嘴配合，导电嘴选用市售的气体保护焊用导电嘴。

两个送粉管对称安装在导电杆的两侧，送粉管通过连接件上两个直径为Φ7mm的通孔固定于连接件上，送粉管的内径为Φ4mm。送粉管的中心线与导电杆的中心线平行，与导电杆中心线位于同一个平面内，两中心线之间的距离为12mm。送粉管的出粉端，设计成弯管形式，弯管的角度为135°，并向焊丝轴线方向弯曲。送粉管选用奥氏体不锈钢材料制作。送粉管出粉端内缩于喷嘴内，其出粉口距离喷嘴端面的距离为45mm，送粉器采用现有的射吸式送粉器。

保护气的气室径向截面长方形的径向边长为10mm，垂直于径向的轴向边长为24mm。环形槽径向截面的长方形轴向边距离连接件上送粉管孔壁的最小距离为2.5mm。环形槽位于上表面一侧开两个对称于连接件中心线的通孔，用于安装送气管，通孔的直径与送气管配合，直径为Φ6mm，通孔的中心线平行于连接件的中心线，位于长方形截面的中心。环形槽位于下表面的一侧安装气筛，气筛与底座采用常规的机械连接方式连接。气筛的高度为5mm，气筛上开有中心线与连接件中心线平行的通孔，通孔均匀分布，通孔直径为Φ3mm，相邻通孔中心线之间的距离为5mm。

连接件1为一直径Φ60mm的圆盘，圆盘的高度为28mm，连接件的材料选用黄铜。

连接件上送气管的通孔中心线和送粉管的通孔中心线所在平面垂直。

喷嘴安装在连接件上，喷嘴材料为铬锆铜，喷嘴为圆柱体，其内孔直径为Φ60。

焊丝采用直径1.2mm的市售ER50-4实心焊丝(符合GB/T8110-2008)，导电嘴为由紫铜制成的与直径1.2mm焊丝匹配的市售产品。药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为88wt％，造渣稳弧剂含量为12wt％；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量为：7.0％C，1.2％Si，0.8％Mn，2.8％Ti，30％Cr，1.2％B，1.8％V，2.1％Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂以重量份计由以下材料混合制成：金红石60份，钾长石30份，氟化钠15份，钛酸钾15份，氟硅酸钠15份，氧化铈稀土(CeO₂)8份。上述粉末的粒度为75微米～180微米(即粒度为-80目～+200目)。

焊接保护气体为CO₂，保护气体的流量为25L/min。送粉气为富Ar混合气体Ar+5％CO₂，送粉气流量为10L/min，焊接电流为220A，电压为22～25V，送粉量与焊丝熔化量的比值为0.5。试件为Q345钢板，试件的长度、宽度、厚度分别为200mm、50mm、16mm，沿试件长度方向堆焊两层，堆焊焊缝距离试件边缘的距离相等。

试验结果表明，电弧燃烧稳定、焊缝表面覆盖有一层厚度均匀的薄层熔渣，焊缝成型美观，飞溅小，双层堆焊堆焊金属的硬度平均值为62HRC。

实施例3：

具有送粉送气功能的焊炬的结构见图1。具体尺寸如下：

焊炬的中心线上设有导电杆，导电杆是外径为Φ6.5mm的圆柱体，导电杆内孔直径为Φ2.5mm，导电杆采用紫铜制作。导电杆与连接件之间绝缘层的厚度为1.5mm，绝缘体选用耐高温塑胶。导电杆下表面螺纹孔的公称直径为M3(即公称直径3mm)，高度为6mm，与导电嘴配合，导电嘴选用市售的气体保护焊用导电嘴。

两个送粉管对称安装在导电杆的两侧，送粉管通过连接件上两个直径为Φ6mm的通孔固定于连接件上，送粉管的内径为Φ3mm。送粉管的中心线与导电杆的中心线平行，与导电杆中心线位于同一个平面内，两中心线之间的距离为10mm。送粉管的出粉端，设计成弯管形式，弯管的角度为105°，并向焊丝轴线方向弯曲。送粉管选用奥氏体不锈钢材料制作。送粉管出粉端内缩于喷嘴内，其出粉口距离喷嘴端面的距离为30mm，送粉器采用现有的射吸式送粉器。

保护气的气室径向截面长方形的径向边长为8mm，垂直于径向的轴向边长为20mm。环形槽径向截面的长方形轴向边距离连接件上送粉管孔壁的最小距离为2mm。环形槽位于上表面一侧开两个对称于连接件中心线的通孔，用于安装送气管，通孔的直径与送气管配合，直径为Φ4mm，通孔的中心线平行于连接件的中心线，位于长方形截面的中心。环形槽位于下表面的一侧安装气筛，气筛与底座采用常规的机械连接方式连接。气筛的高度为3mm，气筛上开有中心线与连接件中心线平行的通孔，通孔均匀分布，通孔直径为Φ2mm，相邻通孔中心线之间的距离为4mm。

连接件1为一直径Φ50mm的圆盘，圆盘的高度为24mm，连接件的材料选用紫铜。

喷嘴安装在连接件上，喷嘴材料为不锈钢，喷嘴为圆柱体，其内孔直径为Φ50。

焊丝采用直径1.2mm的市售ER50-6实心焊丝(符合GB/T8110-2008)，导电嘴为由紫铜制成的与直径1.2mm焊丝匹配的市售产品。药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为90wt％，造渣稳弧剂含量为10wt％；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量为：6.0％C，1.0％Si，0.6％Mn，2.0％Ti，26％Cr，1.1％B，1.6％V，1.6％Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂以重量份计由以下材料混合制成：金红石55份，钾长石25份，氟化钠12份，钛酸钾12份，氟硅酸钠12份，氧化铈稀土(CeO₂)6份。上述粉末的粒度为75微米～180微米(即粒度为-80目～+200目)。

焊接保护气体为CO₂，保护气体的流量为20L/min。送粉气为富Ar混合气体Ar+20％CO₂+5％O₂，送粉气流量为15L/min，焊接电流为240A，电压为23～25V，送粉量与焊丝熔化量的比值为0.65。试件为Q345钢板，试件的长度、宽度、厚度分别为200mm、50mm、16mm，沿试件长度方向单层堆焊，堆焊焊缝距离试件边缘的距离相等。

试验结果表明，电弧燃烧稳定、焊缝表面覆盖有一层厚度均匀的薄层熔渣，焊缝成型美观，飞溅小，单层堆焊堆焊金属的硬度平均值为58HRC。

实施例4：

采用实施例1的具有送粉送气功能的焊炬。

焊丝采用直径1.2mm的市售ER49-A1实心焊丝(符合GB/T8110-2008)，导电嘴为由紫铜制成的与直径1.2mm焊丝匹配的市售产品。药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为91wt％，造渣稳弧剂含量为9wt％；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量为：7.0％C，1.2％Si，0.8％Mn，2.8％Ti，28.0％Cr，1.2％B，1.8％V，1.8％Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂以重量份计由以下材料混合制成：金红石50份，钾长石30份，氟化钠8份，钛酸钾12份，氟硅酸钠11份，氧化铈稀土(CeO₂)2份。上述粉末的粒度为75微米～180微米(即粒度为-80目～+200目)。

焊接保护气体为CO₂，保护气体的流量为20L/min。送粉气为CO₂，送粉气流量为15L/min，焊接电流为270A，电压为25～28V，送粉量与焊丝熔化量的比值为0.65。试件为Q345钢板，试件的长度、宽度、厚度分别为200mm、50mm、16mm，沿试件长度方向单层堆焊，堆焊焊缝距离试件边缘的距离相等。

试验结果表明，电弧燃烧稳定、焊缝表面覆盖有一层厚度均匀的薄层熔渣，焊缝成型美观，飞溅小，单层堆焊堆焊金属的硬度平均值为56HRC。

实施例5：

采用实施例2的具有送粉送气功能的焊炬。

焊丝采用直径1.2mm的市售ER50-6实心焊丝(符合GB/T8110-2008)，导电嘴为由紫铜制成的与直径1.2mm焊丝匹配的市售产品。药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为89wt％，造渣稳弧剂含量为11wt％；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量为：7.0％C，1.2％Si，0.8％Mn，2.8％Ti，28.0％Cr，1.2％B，1.8％V，1.8％Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂以重量份计由以下材料混合制成：金红石53份，钾长石27份，氟化钠11份，钛酸钾12份，氟硅酸钠11份，氧化铈稀土(CeO₂)5份。上述粉末的粒度为75微米～180微米(即粒度为-80目～+200目)。

焊接保护气体为CO₂，保护气体的流量为20L/min。送粉气为CO₂，送粉气流量为15L/min，焊接电流为280A，电压为25V～28V，送粉量与焊丝熔化量的比值为0.62。试件为Q345钢板，试件的长度、宽度、厚度分别为200mm、50mm、16mm，沿试件长度方向单层堆焊，堆焊焊缝距离试件边缘的距离相等。

试验结果表明，电弧燃烧稳定、焊缝表面覆盖有一层厚度均匀的薄层熔渣，焊缝成型美观，飞溅小，单层堆焊堆焊金属的硬度平均值为53HRC。

Claims

1.一种专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉，其特征在于：所述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为88wt%～92wt%，造渣稳弧剂含量为12wt%～8wt%；其中上述合金中以重量百分比计含有如下合金元素：4.0%～7.0%C，0.6%～1.2%Si，0.3%～0.8%Mn，0.5%～2.8%Ti，18%～30%Cr，0.8%～1.2%B，0.8%～1.8%V，0～2.1%Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂由以下重量份的材料混合制成：金红石40～60份，钾长石10～30份，氟化钠5～15份，钛酸钾5～15份，氟硅酸钠5～15份，氧化铈稀土0～8份，其中：金红石的成分以重量百分比计TiO₂含量不小于92%；钾长石成分以重量百分比计K₂O和Na₂O之和不小于12%，K₂O不小于8%，SiO₂为62%～72%，Al₂O₃为17%～24%；氟化钠的成分以重量百分比计NaF不小于95%；钛酸钾成分以重量百分比计K₂TiO₃含量不小于98%；氟硅酸钠的成分以重量百分比计Na₂SiF₄不小于95%；氧化铈稀土CeO₂含量不小于99%；上述粉末的粒度为75微米～180微米。

2.如权利要求1所述专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉，其特征在于：所述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为90wt%～92wt%，造渣稳弧剂含量为10wt%～8wt%；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量为：4.0%～4.5%C，0.6%～0.8%Si，0.3%～0.5%Mn，0.5%～1.4%Ti，18%～22%Cr，0.8%～1.0%B，0.8%～1.0%V，余为Fe；上述造渣稳弧剂由以下重量份的材料混合制成：金红石40～50份，钾长石10～20份，氟化钠5～10份，钛酸钾5～10份，氟硅酸钠5～10份，氧化铈稀土0～4份。

3.如权利要求1所述专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉，其特征在于：所述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为88wt%～90wt%，造渣稳弧剂含量为12wt%～10wt%；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量为：6.0%～7.0%C，1.0%～1.2%Si，0.6%～0.8%Mn，1.5%～2.8%Ti，25%～30%Cr，1.0%～1.2%B，1.2%～1.8%V，1.8%～2.1%Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂由以下重量份的材料混合制成：金红石50～60份，钾长石20～30份，氟化钠10～15份，钛酸钾10～15份，氟硅酸钠10～15份，氧化铈稀土6～8份。

4.如权利要求1所述专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉，其特征在于：所述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为90wt%～91wt%，造渣稳弧剂含量为10wt%～9wt%；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量为：5.0%～6.0%C，0.8%～1.0%Si，0.5%～0.6%Mn，1.0%～2.0%Ti，22%～26%Cr，0.9%～1.1%B，1.1%～1.6%V，0.8%～1.6%Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂由以下重量份的材料混合制成：金红石45～55份，钾长石15～25份，氟化钠8～12份，钛酸钾8～12份，氟硅酸钠8～12份，氧化铈稀土4～6份。

5.如权利要求1所述专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉，其特征在于：所述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为90wt%，造渣稳弧剂含量为10wt%；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量为：6.0%C，1.0%Si，0.6%Mn，2.0%Ti，26%Cr，1.1%B，1.6%V，1.6%Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂由以下重量份的材料混合制成：金红石55份，钾长石25份，氟化钠12份，钛酸钾12份，氟硅酸钠12份，氧化铈稀土6份。

6.如权利要求1所述专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉，其特征在于：所述药粉由合金和造渣稳弧剂均匀混合制成，合金含量为91wt%，造渣稳弧剂含量为9wt%；其中上述合金中以重量百分比计合金元素含量为：7.0%C，1.2%Si，0.8%Mn，2.8%Ti，28.0%Cr，1.2%B，1.8%V，1.8%Mo，余为Fe；上述造渣稳弧剂由以下重量份的材料混合制成：金红石50份，钾长石30份，氟化钠8份，钛酸钾12份，氟硅酸钠11份，氧化铈稀土2份。