CN1038609A - 堆焊用合金 - Google Patents

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    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
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    • B23K35/3046—Co as the principal constituent

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Abstract

本发明系堆焊用合金。主要适用于大型构件的密封面堆焊。它是含C、Cr、W、Mo和其它微量元素的Co基合金。不仅具有较高的硬度，而且还有较好的塑韧性，耐磨性和抗裂性优异。可制成各种形状的异型焊片，改变了以往只有棒、丝、带形状，提高了焊材的利用率，降低了成本，同时，避免了溶滴过度，提高了堆焊质量。

Description

本发明属于焊接材料领域。主要适用于大型构件的密封面堆焊。
目前，诸如高参数（高风温、高风压、大流量）高炉热风系统的大型阀门和形状复杂的其它种类大型构件的密封面堆焊材料大部分采用Co-Cr-W硬质合金。这类合金是以C、W、Cr为主要合金元素的钴基合金，如美国AWS中的RCoCrA和RCoCrB合金（《METALS HANDBOOK》VOL6，Welding and Brazing），日本的HF-6R和HF-3R（日本《神钢溶接材料》一书第186页）。
上述合金材料的特点是：硬度高，耐磨性好，均为棒材，可用于手工堆焊等;其缺点是综合性能较差，硬度和塑韧性匹配不适，易产生裂纹。另外，堆焊工艺复杂，劳动条件恶劣，堆焊质量不易保证，尤其是象大直径的高参数高炉热风系统阀门之类的大型构件密封面上堆焊，更难于保证堆焊质量，而且成本也高。
本发明的目的在于提供一种新的堆焊用合金，用该合金堆焊时，在保证硬度要求的前提下，还具有塑韧性高，抗裂性好，工艺简单，改善劳动条件和降低成本等综合优点，特别适用于大型构件的密封面堆焊。
本发明是含有C、Cr、W、Mo和其它微量元素的Co基堆焊用合金。合金的具体化学成分（重量%）为：0.5～1.6%C，26～31%Cr，3.5～9%W，2.5～9%Mo，Fe、Ni、Si、Mn各0.2～2%，Ti、Mg中任一种为0.005～1.5%，余为Co。
本发明提出的上述合金系统和成分的含量范围，保证其堆焊金属是以固溶强化为主，它完全不同于其它钴基堆焊金属以碳化物为主的强化机制。与现有技术相比，降低了碳含量，减少大块共晶碳化物的数量，以此减少碳化物的强化作用，同时，仍保持一定碳含量，保证达到所需的硬度;另一方面是提高W、Mo总含量，使W+Mo之和高于现有技术的同类材料中W的含量，强化奥氏体基体，使堆焊金属的点阵常数和堆垛层错增加，提高固溶强化作用，同时，W、Mo的加入还在于形成一定数量的碳化物，保证硬度;加Cr在于提高抗氧化物和耐蚀性，并强化奥氏体;加入Fe、Ni、Mn是为了在不降低性能的条件下取代部分Co，降低成本;为降低合金的熔点、粘度和增强脱氧作用，提高堆焊的工艺性能，还加入了适量的Si和Mn;加Ti、Mg元素的目的在于加强脱氧，改善组织，提高塑性，增强抗裂性。
本发明堆焊材料，根据产品形状要求，除了可制成棒、带、丝形状外，还可制成异型（如园弧形）焊片，提高了焊材的利用率，降低了生产成本，同时，避免了熔滴过度，提高了堆焊质量。
采用本发明进行堆焊时，可用钨极氩弧焊施焊，尤其可实现自动化;工艺简单，成型美观，又改善了劳动条件。堆焊后的堆焊金属无气孔夹杂，没有裂纹，表面硬度在50～70HS范围，耐磨性、塑韧性和抗裂性优异。
本发明采用真空感应炉冶炼，冶炼钢水铸入预先按产品形状和工艺要求制成的精密铸造模中，脱模后采用机械方法或喷砂处理，去除焊片表面上的夹砂和氧化膜等，最终达到表面光洁平整，即成为本发明的焊片。
实施例
根据本发明所设计的成分范围配料，在真空感应炉上冶炼3炉堆焊用合金。3炉合金的具体化学成分范围如表1所示。冶炼后用铸模铸成所需形状的焊片。
采用炉号为1、2、3所制成的焊片，分别在高炉热风阀φ1100mm阀的19个闸板、φ1700mm阀的8个阀体和φ400mm阀的8个闸板上，用钨板氩弧焊进行堆焊。焊后对堆焊金属进行了无损探伤检验和硬度测量等，其检测结果列入表2。
Figure 891031154_IMG2
＊每个产品测4处，每处测3个硬度值，再平均
上述堆焊后的阀体和闸板经使用表明，使果效果良好，完全满足使用要求。

Claims (2)

1、一种供堆焊用的合金材料，其特征在于它的具体化学成分(重量%)为：0.5～1.6%C，26～31%Cr，3.5～9%W，2.5～9%Mo，Fe、Ni、Si、Mn各0.2～2%，Ti、Mg中任一种为0.05～1.5%，余为Co。
2、根据权利要求1所述的堆焊用合金材料，其特征在于产品除了棒、带、丝以外，还可制成异型焊片。
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