CN104923957A - 一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料及其制备方法 - Google Patents

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程敬卿
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Abstract

本发明涉及一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料及其制备方法，其组分及各组分的质量百分数为Co占28-39份、Ni占36-47份、Fe占15份、B占12份、Cu占0.13份、Al2O3占1份，其制备方法为：首先采用气雾化法制得Co-Ni-Fe-B的纳米球，向制得的纳米球中加入Al2O3，最后采用活性剂保护法制得纳米粉末。本发明既有合金钢材的高强度，又有钛金属的优异耐蚀性、高静摩擦系数等特点，制得的焊层的硬度可达到HRC38，具有较高的结合强度和较小的气孔率，结合强度、抓附力较高，焊层厚度可达6毫米，致密度良好为0.73。

Description

一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及热喷涂技术领域，具体说是一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料及其制备方法。
背景技术
埋弧焊、明弧焊具有突出的特点，这些特点主要表现在:1、表面工程和多种复合材料的结合在材料设计中具有明显的优势；2、可方便地调整材料的化学成分；3、能够动态形成具有特殊结构性能的复合材料；4、多种材料和多种技术的复合可获得优异的性能。
然而，传统的表面处理技术使用的丝材结合强度差、气孔率高、使用率低。而新型焊接丝材弥补了这些缺陷，采用新工艺、新方法、新配方制得的材料具有高硬度、高结合强度、耐腐蚀性，微观组织结构均匀，材料使用率高，综合力学性能优良等特点，可广泛应用于航空航天、工业生产、模具再制造等领域。为了拓展埋弧焊、明弧焊等传统焊接技术的应用范围，人们需要新型的适合埋弧焊、明弧焊等传统焊接方法的新型材料。
发明内容
为了弥补传统焊层材料的不足，本发明提供一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料，其组分及各组分的质量份数为Co占28-39份、Ni占36-47份、Fe占15份、B占12份、Cu占0.13份、Al2O3占1份，所述Al2O3增加了材料的结合强度，减少气孔率。
Co的物理、化学性质决定了它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。Co作为粉末冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性。
将Ni混入钢中可以提高机械强度。Ni与钢的合金用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件，如涡轮叶片、曲轴、连杆等。
一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用气雾化法制得Co-Ni-Fe-B的纳米球；
(2)向步骤(1)制得的纳米球中加入Al2O3，最后采用活性剂保护法制得纳米粉末。
本发明的有益效果是：本发明既有合金钢材的高强度，又有钛金属的优异耐蚀性、高静摩擦系数等特点。本发明制得的焊层的硬度可达到HRC38，具有较高的结合强度和较小的气孔率，结合强度、抓附力高，焊层厚度可达6毫米，致密度良好为0.73，适用于埋弧焊，还可作为热喷涂层材料的底层材料，具有优异的结合强度，在相同的条件下，本发明的结合度是普通丝材结合强度的1.4倍左右，可见本发明具有优异的焊接性能。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料，其组分及各组分的质量份数为Co占28份、Ni占36份、Fe占15份、B占12份、Cu占0.13份、Al2O3占1份。
一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用气雾化法制得Co-Ni-Fe-B的纳米球；
(2)向步骤(1)制得的纳米球中加入Al2O3，最后采用活性剂保护法制得纳米粉末。
实施例二：
一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料，其组分及各组分的质量份数为Co占32份、Ni占40份、Fe占15份、B占12份、Cu占0.13份、Al2O3占1份。
一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法，同实施例一。
实施例三：
一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料，其组分及各组分的质量份数为Co占35份、Ni占45份、Fe占15份、B占12份、Cu占0.13份、Al2O3占1份。
一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法，同实施例一。
实施例四：
一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料，其组分及各组分的质量份数为Co占39份、Ni占47份、Fe占15份、B占12份、Cu占0.13份、Al2O3占1份。
一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法，同实施例一。
采用埋弧焊焊接技术在以20Co钢为基体的轧辊上制得Co-Ni-Fe-B焊层，带有所述焊层的基体与无所述焊层的基体的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨损性能对比实验结果见表1：
表1 Co-Ni-Fe-B焊层与20Co钢基体的性能对比实验结果：
实验组编号 孔隙率(AREA％) 结合强度(MPa) 显微硬度(HV)
1 0.432 88.5 436
2 0.315 84.3 346
3 0.526 89.3 473
4 0.219 81.6 531
平均值 0.373 85.9 447
对比组 0.289 62.4 636
本发明中所用焊丝的选择既要考虑焊剂成分的影响，又要考虑母材成分的影响。为达到所要求的焊缝金属成分，可采用一种焊剂(熔炼焊剂)与几种焊丝配合的焊接方式，也可采用一种焊丝与几种焊剂(烧结焊剂)配合的焊接方式。
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，本发明不受上述实施例的限制，上述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)

1.一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料，其特征在于：其组分及各组分的质量份数为Co占28-39份、Ni占36-47份、Fe占15份、B占12份、Cu占0.13份、Al2O3占1份。
2.一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)采用气雾化法制得Co-Ni-Fe-B的纳米球；
(2)向步骤(1)制得的纳米球中加入Al2O3，最后采用活性剂保护法制得纳米粉末。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004027289A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Ebara Corp セラミックス粒子含有自溶性合金溶射材料
US20120324902A1 (en) * 2011-06-27 2012-12-27 General Electric Company Method of maintaining surface-related properties of gas turbine combustor components
CN103521761A (zh) * 2013-10-22 2014-01-22 江苏盛伟模具材料有限公司 微纳米氧化物颗粒增强高耐磨镍基合金粉末及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004027289A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Ebara Corp セラミックス粒子含有自溶性合金溶射材料
US20120324902A1 (en) * 2011-06-27 2012-12-27 General Electric Company Method of maintaining surface-related properties of gas turbine combustor components
CN103521761A (zh) * 2013-10-22 2014-01-22 江苏盛伟模具材料有限公司 微纳米氧化物颗粒增强高耐磨镍基合金粉末及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于惠博等: "降低涂层孔隙率的研究进展", 《材料导报》 *
马鸣图，沙维主编: "《材料科学和工程研究进展 第1集》", 30 September 2000 *

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