CN104827202A - 一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料 - Google Patents

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程敬卿
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
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    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
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Abstract

本发明涉及一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料，包括以下质量百分比的组分：Ni占69％～84％，TiO2占25％～29％，Al2O3占2％～3％。所述Ni、TiO2、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合后制成纳米焊丝，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。本发明内部组分搭配合理，将纳米材料采用焊接的形式在零部件表面形成纳米焊层，最终改善了零部件的性能，延长了零部件的使用寿命。

Description

一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料
技术领域
本发明涉及埋弧焊焊接技术领域，具体是一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料。
背景技术
机械磨损是机械连接和传动中不可避免的现象之一，也是影响机器工作性能的重要因素之一，决定着机械零部件的使用寿命和工作效率。在机械零部件磨损量超出磨损极限后，检修人员则需要及时的将已磨损的零部件拆下，更换上新的零部件，且必须停机进行操作，耽误了设备的正常的运转，频繁的更换，操作较为繁琐；拆卸后的磨损的零部件常被丢弃，导致严重的资源浪费，增加了设备使用和维护的成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料，包括以下质量百分比的组分：Ni占69％～84％，TiO2占25％～29％，Al2O3占2％～3％。
所述Ni、TiO2、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合后制成纳米焊丝，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。TiO2本身具有耐高温的特性，化学性能稳定；Al2O3能够提高整体的结合强度，减少气孔率。本发明利用Ni、TiO2、Al2O3自身的性能，以改善纳米焊层的综合性能，在实现对磨损零部件结构尺寸修复的同时，改善了零部件的使用性能。
所述各组分的最佳质量百分比为：Ni占72％，TiO2占26％，Al2O3占2％。
本发明的有益效果是：本发明内部组分搭配合理，将纳米材料采用焊接的形式在零部件表面形成纳米焊层，最终改善了零部件的性能，延长了零部件的使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料，包括以下质量百分比的组分：Ni占72％，TiO2占26％，Al2O3占2％。所述Ni、TiO2、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合后制成纳米焊丝，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
实施例二：
一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料，包括以下质量百分比的组分：Ni占69％，TiO2占28％，Al2O3占3％。所述Ni、TiO2、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合后制成纳米焊丝，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
实施例三：
一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料，包括以下质量百分比的组分：Ni占73％，TiO2占25％，Al2O3占2％。所述Ni、TiO2、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合后制成纳米焊丝，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
实施例四：
一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料，包括以下质量百分比的组分：Ni占71％，TiO2占27％，Al2O3占2％。所述Ni、TiO2、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合后制成纳米焊丝，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
为了论证本发明的实际效果，特采用埋弧焊焊接技术在轧辊上制备了纳米焊层，将实施例一至实施例四实施后，分别测试了焊层的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨损性能，并利用XRD对焊层进行了相结构分析。实验结果如下：
编号 孔隙率(AREA％) 结合强度(MPa) 显微硬度(HV)
实施例一 0.327 90.2 674
实施例二 0.368 82.4 644
实施例三 0.337 84.5 648
实施例四 0.352 86.5 652
平均值 0.346 85.9 654.5
对比组 0.461 76.5 559
其中，对比组为普通合金丝材。
如上述实验数据可知，与普通合金丝材制成的焊层相比，本发明制成的纳米焊层结合强度高、硬度高，耐腐蚀性、耐磨性强，微观组织结构均匀，减少了气孔率，硬度可达HRC39，焊层厚度可达6毫米，从而改善了待修复零部件的性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：
Ni占69％～84％，TiO2占25％～29％，Al2O3占2％～3％；
所述Ni、TiO2、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合后制成纳米焊丝，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
2.根据权利要求1所述的一种零部件埋弧焊焊接修复用Ni-TiO2纳米材料，其特征在于：所述各组分的最佳质量百分比为：Ni占72％，TiO2占26％，Al2O3占2％。
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