CN104923959A - 一种纳米焊层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纳米焊层及其制备方法，包括以下质量百分比的组分：Ni占66％～81％，TiO2占14％～27％、Mn占4％～6％、Mo占1％～3％；所述方法步骤如下：所述Ni、TiO2、Mo、Mn均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合制成纳米焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。本发明将纳米材料通过焊接的方式在零部件表面形成焊层，实现对零部件的磨损区域的修复，并改善了零部件的使用性能，延长了零部件的使用寿命。

Description

一种纳米焊层及其制备方法
技术领域
本发明涉及埋弧焊焊接技术领域，具体是一种纳米焊层及其制备方法。
背景技术
焊接所采用的材料大多为普通的合金粉末，性能较为一般，焊接在零部件表面后，只能起到简单的连接作用和修复作用，并不能够对零部件的性能进行改善。如因长期工作而导致的零部件表面的磨损，会使得零部件表面结构出现残缺，同时零部件的使用寿命也急剧缩短，严重时会影响到设备的正常工作。检修人员会及时的将已磨损较为严重的零部件拆下，并更换上新的零部件，而已磨损的零部件则未采取任何回收措施，造成严重的资源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米焊层及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：
Ni占66％～81％，TiO2占14％～27％、Mn占4％～6％、Mo占1％～3％；
所述组分的最佳质量百分比为：Ni占73％，TiO2占20％、Mn占5％、Mo占2％。
一种纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Ni、TiO2、Mo、Mn均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合制成纳米焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。按照上述技术方案实施后，制成的纳米焊层一方面实现对零部件表面的修复，使零部件的结构尺寸符合实际的使用需求，另一方面利用自身的结合强度、高硬度和高耐磨性、耐腐蚀性，极大的改善零部件的使用性能，最终延长了零部件的使用寿命。TiO2本身性能稳定，以确保焊层成型后的质量。
本发明的有益效果是：本发明将纳米材料通过焊接的方式在零部件表面形成焊层，实现对零部件的磨损区域的修复，并改善了零部件的使用性能，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：
一种纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Ni占73％，TiO2占20％、Mn占5％、Mo占2％。
一种纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Ni、TiO2、Mo、Mn均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合制成纳米焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
实施例二：
一种纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Ni占68％，TiO2占27％、Mn占4％、Mo占1％。
一种纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Ni、TiO2、Mo、Mn均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合制成纳米焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
实施例三：
一种纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Ni占77％，TiO2占14％、Mn占6％、Mo占3％。
一种纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Ni、TiO2、Mo、Mn均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合制成纳米焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
实施例四：
一种纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Ni占80％，TiO2占14％、Mn占4、Mo占2％。
一种纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Ni、TiO2、Mo、Mn均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合制成纳米焊条，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 0.215 93.6 524
实施例二 0.252 82.5 548
实施例三 0.291 84.7 513
实施例四 0.268 88.6 522
平均值 0.257 87.4 527
对比组 0.432 72.1 439
其中，对比组为普通合金丝材。
由上述实验对比数据可知，本发明采用纳米材料经过焊接后形成纳米焊层，相比于传统的焊条制成的焊层，具有较高的结合强度和显微硬度，孔隙率较小，可使零部件的性能得以改善，最终达到延长零部件使用寿命的目的。
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 (3)

1.一种纳米焊层，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：
Ni占66％～81％，TiO2占14％～27％、Mn占4％～6％、Mo占1％～3％。
2.根据权利要求1所述的一种纳米焊层，其特征在于：所述组分的最佳质量百分比为：Ni占73％，TiO2占20％、Mn占5％、Mo占2％。
3.根据权利要求1所述的一种纳米焊层的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
所述Ni、TiO2、Mo、Mn均采用气雾化法制得纳米球，再均匀混合制成纳米焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109175777A (zh) * 2018-10-23 2019-01-11 郑州大学 一种550MPa级低温钢配套药芯焊丝

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