CN106425156B - 药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层 - Google Patents

药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层 Download PDF

Info

Publication number
CN106425156B
CN106425156B CN201610561496.9A CN201610561496A CN106425156B CN 106425156 B CN106425156 B CN 106425156B CN 201610561496 A CN201610561496 A CN 201610561496A CN 106425156 B CN106425156 B CN 106425156B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flux
cored wire
coating
present
weight percent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610561496.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106425156A (zh
Inventor
沈军
魏先顺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Nuomaitexin Mstar Technology Ltd
Original Assignee
Ningbo Nuomaitexin Mstar Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Nuomaitexin Mstar Technology Ltd filed Critical Ningbo Nuomaitexin Mstar Technology Ltd
Priority to CN201610561496.9A priority Critical patent/CN106425156B/zh
Publication of CN106425156A publication Critical patent/CN106425156A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106425156B publication Critical patent/CN106425156B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
    • B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
    • B23K35/404—Coated rods; Coated electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

本发明涉及药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层。本发明中的药芯焊丝，所述药芯焊丝包括外壳，所述外壳设有管腔，所述管腔容纳有药芯,其特征在于,所述药芯组分按照重量百分比包括：C 0.5％‑3％；锰粉2.5％‑7.5％；FeSi 0.5％‑4.5％；金属铬30％‑50％；Mo 20％‑35％；W 5％‑15％；BC 5％‑15％。本发明提供一种药芯焊丝，焊接、喷涂形成的熔敷金属及涂层硬度高，耐腐蚀，耐磨。本焊丝直径为1.2‑2.0mm,通过电弧喷涂的焊接方法，可以得到大面积、一定厚度的高质量非晶合金涂层。

Description

药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层
技术领域
本发明涉及一种药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层。
背景技术
在我们日常生活中存在的材料通常分为晶态材料与非晶态材料两类，晶态材料是指材料原子规律排列，非晶态材料则是原子无序排列。通常我们认识到的所有金属，其原子结构排列有序，都是晶态材料。而玻璃，陶瓷等则是典型的非晶材料。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种耐磨、耐腐蚀的药芯焊丝。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
药芯焊丝，所述药芯焊丝包括外壳，所述外壳设有管腔，所述管腔容纳有药芯,其特征在于,所述药芯组分按照重量百分比包括：C 0.5％-3％；锰粉2.5％-7.5％；FeSi0.5％-4.5％；金属铬30％-50％；Mo 20％-35％；W 5％-15％；BC 5％-15％。
根据本发明的一个实施例，所述BC的重量百分比为8％-12％.
根据本发明的一个实施例，所述Mo的重量百分比为25％-35％。
根据本发明的一个实施例，所述锰粉的重量百分比为3％-5％。
根据本发明的一个实施例，所述外壳按照重量百分比包括，C 0.01％-0.15％；锰粉0.1％-1％；Si 0.1％-1％；Fe余量。
根据本发明的一个实施例，所述外壳按照重量百分比S的含量小于等于0.015；P的含量小于等于0.01。
根据本发明的一个实施例，所述药芯重量为药芯焊丝重量的20％～35％。
本发明的另一个目的是提供前述的药芯焊丝在焊接金属中的用途。
本发明的另一个目的是提供一种耐磨、耐腐蚀的熔敷金属。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
熔敷金属，其特征在于，使用前述的药芯焊丝以电弧焊方法焊接形成，按照重量百分比包括：C 0.5％-3％；锰粉0.5％-5％；Si 0.5％-1.5％；金属铬10％-25％；Mo 10-20％；W 5-15％；B 1-5％；Fe余量。
根据本发明的一个实施例，所述的电弧喷涂方法：喷涂电流100A-250A，喷涂电压20V-45V；喷涂距离50mm-200mm；保护气体压力50-150psi。
本发明的另一个目的是提供一种耐磨、耐腐蚀的熔敷金属。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
熔敷金属，其特征在于，按照重量百分比包括：C 0.5％-3％；锰粉0.5％-5％；Si0.2％-1.5％；金属铬10％-25％；Mo 10-20％；W 2.5-15％；B 1-5％；Fe余量。
根据本发明的一个实施例，所述C的重量百分比为1％-2％。
根据本发明的一个实施例，所述锰粉的重量百分比为1.5％-2.5％。
根据本发明的一个实施例，所述Mo的重量百分比为10-15％。
根据本发明的一个实施例，其采用电弧喷涂方法形成。
本发明的另一个目的是提供一种耐磨、耐腐蚀的涂层。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
涂层，其特征在于，使用前述的药芯焊丝，以电弧喷涂方法形成。
根据本发明的一个实施例，所述的电弧喷涂焊接方法:喷涂电流100A-250A，喷涂电压20V-45V；喷涂距离50mm-200mm；保护气体压力50-150psi。
本发明提供一种药芯焊丝，焊接、喷涂形成的熔敷金属及涂层硬度高，耐腐蚀，耐磨。本焊丝直径为1.2-2.0mm,通过电弧喷涂的焊接方法，可以得到大面积、一定厚度的高质量非晶合金涂层。
附图说明
图1为本发明实施例1中的药芯焊丝喷涂形成的涂层横截面金相分析图。
图2为本发明实施例3中的药芯焊丝喷涂形成的涂层横截面金相分析图。
图3为本发明实施例1中的药芯焊丝喷涂形成的涂层横截面扫描电子显微分析图。
图4为本发明实施例3中的药芯焊丝喷涂形成的涂层横截面扫描电子显微分析图。
图5为本发明实施例1中的药芯焊丝喷涂形成的涂层X射线衍射分析。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的描述：
非晶态合金是一种非平衡态，无序的刚性组织，具有接近理论值的高强度，高硬度，优异的磁各向同性以及耐腐蚀性能。非晶材料被誉为钢铁塑料以后材料领域的第三次革命。但是，由于非晶材料自身特殊的物化性能，韧性差，脆性高，故不适宜使用于结构性位置。然而，通过电弧喷涂的方法，可以制备高非晶含量、高致密度、高结合强度结合的非晶组织涂层。该药芯焊丝通过电弧喷涂制备铁基非晶涂层，已经成为非晶合金工业化应用的突破，将为我国工业制造提供更为先进的涂层材料，可以广泛应用于石化，锅炉，压力容器，船舶，航空航天，汽车，军事等行业。
根据常识，金属是晶态材料，金属由熔融态冷却至固态，原子随着温度降低会逐渐按照晶态规律有序排列，形成晶体。所以金属按照常规冶炼方法是几乎不可能得到非晶态组织的。本发明为一种药芯焊丝，其化学成分包含C,Cr,Mo,Si,Mn,B以及其他微量元素，通过电弧喷涂的方法，可以在工件表面得到铁基非晶组织。该合金的玻璃形成能力和工艺可以与很多硅化物玻璃相媲美，本发明药芯焊丝通过电弧喷涂的方法所得到的铁基非晶合金，其屈服强度达到3GPa,硬度达到HV1000以上，安全使用温度600℃以上，在海水中的抗腐蚀能力是316L不锈钢的1000倍以上。该涂层在海水以及氯离子腐蚀介质中，耐腐蚀性远优于镍基合金，耐磨性能接近WC等硬质合金。
电弧喷涂为一种焊接方法，其原理如下：电弧喷涂是利用燃烧于两根连续送进的金属丝之间的电弧来熔化金属，用高速气流把熔化的金属雾化，并对雾化的金属粒子加速使它们喷向工件形成涂层的技术。电弧喷涂是钢结构防腐蚀、耐磨损和机械零件维修等实际应用工程中最普遍使用的一种热喷涂方法。电弧喷涂系统一般是由喷涂专用电源、控制装置、电弧喷枪、送丝机及压缩空气供给系统等组成。通过电弧喷涂的制备方法，喷涂粒子具有很高的冷却速度，单个熔融粒子的典型冷却速度大于106K/s,每一个熔融粒子都是快淬材料，本发明的药芯焊丝其合金成分非常适宜，能够形成非晶相，通过电弧喷涂的方法得到大面积，较厚的高质量非晶合金涂层。
实施例
本发明的各实施例中的药芯焊丝的药芯配方如表1所示
表1：(重量百分含量)
外壳的组分按照重量百分比各实施例数据如下：
表2：(重量百分含量)
由于S、P为钢带中的杂质，因此，其含量只要不超过上述限定的最高含量即可。
表3采用上述方法制造的药芯焊丝焊接，其熔敷金属成分如下表所示：(wt％)
C Mn Si Cr Mo W B S P Fe
实施例1 0.41 1.13 0.99 12.58 10.21 7.05 3.06 0.003 0.19 余量
实施例2 0.65 1.40 0.38 18.59 13.31 5.67 4.13 0.002 0.26 余量
实施例3 1.56 1.01 1.49 16.24 15.64 4.29 3.18 0.001 0.22 余量
实施例4 1.87 2.85 1.25 18.52 13.38 3.88 1.64 0.008 0.14 余量
实施例5 1.03 3.52 1.52 11.13 13.04 7.04 5.02 0.006 0.25 余量
实施例6 3.22 3.11 0.91 17.22 14.63 2.56 2.96 0.007 0.16 余量
实施例7 1.29 2.03 0.81 17.20 12.32 6.32 3.41 0.008 0.21 余量
实施例8 1.36 1.57 1.05 17.50 10.01 7.28 4.89 0.010 0.20 余量
实施例9 1.74 2.16 0.73 15.40 16.47 5.04 2.98 0.006 0.18 余量
实施例10 1.43 3.02 0.20 19.11 16.22 4.33 2.73 0.005 0.16 余量
本发明中的药芯焊丝，适用于石油化工、水电、火电、核电、海洋装备等具有防腐、耐磨或高硬度要求的领域。
电弧喷涂焊接规范如下表：
喷涂电流/A 喷涂电压/V 喷涂距离/mm 气体压力/psi
150 30 100 70
本发明药芯焊丝电弧喷涂涂层50g和100g载荷下的维氏显微硬度
如图1、图2所示，对本发明实施例1、3喷涂后形成的涂层横截面金相分析：涂层显示涂层为典型非晶组织。经实验，其余实施例喷涂形成的涂层也为典型非晶组织。
如图3、4所示，本发明实施例1、3药芯焊丝电弧喷涂涂层横截面扫描电子显微分析：涂层显示典型非晶组织。其余实施例喷涂涂层采用横截面扫描电子显微分析，结果显示均为非晶组织。
如图5所示，本发明实施例1药芯焊丝电弧喷涂涂层X射线衍射分析:涂层为几乎全非晶组织，预示很好的耐腐蚀能力。其余实施例喷涂涂层采用X射线衍射分析，结果显示均为非晶组织。
采用干式橡胶轮磨粒磨损试验结果(载荷20N)，结果如下表所示：
本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (9)

1.药芯焊丝，所述药芯焊丝包括外壳，所述外壳设有管腔，所述管腔容纳有药芯,其特征在于,所述药芯组分按照重量百分比包括：C 0.5％-3％；锰粉3％-5％；FeSi 0.5％-4.5％；金属铬30％-50％；Mo 25％-35％；W 5％-15％；BC 8％-12％。
2.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于,所述外壳按照重量百分比包括，C0.01％-0.15％；锰粉0.1％-1％；Si 0.1％-1％；Fe余量。
3.根据权利要求2所述的药芯焊丝，其特征在于,所述外壳按照重量百分比S的含量小于等于0.015％；P的含量小于等于0.01％。
4.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于：所述药芯重量为药芯焊丝重量的20％～35％。
5.权利要求1至4任一权利要求所述的药芯焊丝在焊接金属中的用途。
6.熔敷金属，其特征在于，使用权利要求1至4任一权利要求所述的药芯焊丝以电弧喷涂方法焊接形成，按照重量百分比包括：C 0.5％-3％；锰粉0.5％-5％；Si 0.5％-1.5％；金属铬10％-25％；Mo 10-20％；W 5-15％；B 1-5％；Fe余量。
7.根据权利要求6所述的熔敷金属，其特征在于，所述的电弧喷涂方法：喷涂电流100A-250A，喷涂电压20V-45V；喷涂距离50mm-200mm；保护气体压力50-150psi。
8.涂层，其特征在于，使用权利要求1至4任一权利要求所述的药芯焊丝，以电弧喷涂方法形成。
9.根据权利要求8所述的涂层，其特征在于，所述的电弧喷涂方法:喷涂电流100A-250A，喷涂电压20V-45V；喷涂距离50mm-200mm；保护气体压力50-150psi。
CN201610561496.9A 2016-07-14 2016-07-14 药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层 Expired - Fee Related CN106425156B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610561496.9A CN106425156B (zh) 2016-07-14 2016-07-14 药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610561496.9A CN106425156B (zh) 2016-07-14 2016-07-14 药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106425156A CN106425156A (zh) 2017-02-22
CN106425156B true CN106425156B (zh) 2019-09-24

Family

ID=58184556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610561496.9A Expired - Fee Related CN106425156B (zh) 2016-07-14 2016-07-14 药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106425156B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110270775B (zh) * 2019-04-23 2020-12-29 安徽科技学院 一种抗中子辐照钢用金属粉芯型药芯焊丝
CN110560959B (zh) * 2019-08-06 2021-07-13 鞍钢附企三炼钢修造总厂 一种抗冲击、耐高温、硬度高焊丝及制作、使用方法
US11772206B2 (en) 2019-09-20 2023-10-03 Lincoln Global, Inc. High chromium creep resistant weld metal for arc welding of thin walled steel members
US11772207B2 (en) 2019-09-20 2023-10-03 Lincoln Global, Inc. High chromium creep resistant weld metal for arc welding of thick walled steel members
CN111074217A (zh) * 2019-12-24 2020-04-28 江苏杰太光电技术有限公司 一种掺杂非晶硅的靶材及太阳能电池制备方法
CN113481458B (zh) * 2021-07-08 2023-04-11 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种耐磨粒磨损粉芯丝材及其制备方法、耐磨粒磨损涂层及其制备方法
CN116100196B (zh) * 2023-04-07 2023-08-18 西安热工研究院有限公司 Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60162594A (ja) * 1984-02-02 1985-08-24 Fuji Kogyosho:Kk 高硬度サブマ−ジド溶接材料
CN1238151C (zh) * 2002-10-09 2006-01-25 天津大学 修复冷轧中间辊工作层堆焊药芯焊丝
CN100408253C (zh) * 2005-01-07 2008-08-06 佳木斯大学 铬钨稀土抗磨焊条
CN102049632A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 北京赛亿科技股份有限公司 高硬度自保护冷轧辊堆焊药芯焊丝
CN102139422A (zh) * 2010-02-02 2011-08-03 北京赛亿科技股份有限公司 冷轧支撑辊修复用过渡层自保护金属芯堆焊焊丝
CN102029483B (zh) * 2010-12-15 2013-12-25 西安纳特石油技术有限公司 高减摩性钻杆耐磨带药芯焊丝
CN102416531B (zh) * 2011-04-27 2013-06-26 杜荣臻 一种无渣堆焊焊条

Also Published As

Publication number Publication date
CN106425156A (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106425156B (zh) 药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层
US5935350A (en) Hardfacing method and nickel based hardfacing alloy
Pradeep et al. A review paper on hardfacing processes and materials
JP6377733B2 (ja) 新規な粉末
CN101077644B (zh) 梯度复合材料及制备方法
TWI573654B (zh) 沃斯田鐵不銹鋼助銲劑
US20170037495A1 (en) Wear-resistant copper-based alloy, cladding alloy, cladding layer, and valve system member and sliding member for internal combustion engine
CN101954549B (zh) 一种氩弧熔覆铁基粉末
KR20140138180A (ko) 철 기반 합금 분말을 이용한 써멀 스프레이 애플리케이션들
CN112077300A (zh) 一种增材制造的高强度耐磨耐腐蚀钢粉及增材制造方法
CN113996970B (zh) 一种AlCrCuFe2.5NiTix耐蚀高熵堆焊合金及其制备方法
AU2010229319B2 (en) Chrome-free coating for substrate
Rohan et al. HSS deposition by PTA–feasibility and properties
Motta et al. Creating in-situ alloys by welding—new perspectives for advanced materials and applications
Sar et al. Effect of multi-pass SMAW welding on the surface hardness and microstructure of carbon steel AISI 1050
JPS63157796A (ja) 熱間圧延用溶接肉盛ロ−ルの製造方法
Semnani et al. Tribological behavior and characteristics of TIG surface cladded AlCoCrFeNi high-entropy alloy on 304L stainless steel
Tavakoli Shoushtari Investigation on Composition and Microstructural Morphology of the Fe-BC Hardfacing Layers
de la Rosa et al. Sintering and wear behavior of a FeCrCB hardfacing alloy applied by tape casting: A study of cooling rate effect
Fauchais et al. Plasma-transferred arc
CN103725994B (zh) 一种高性能马氏体钢丝及其制造方法
CN114505620B (zh) Fe-Cr-Mn焊丝及其制备方法和焊接工艺
Zhang et al. Wire‐Arc Additive Manufacturing Using Ni1Cu Weathering Steel
CN106563891A (zh) 一种高性能镍基特种焊丝
TWI472628B (zh) 抗菌含氮不鏽鋼合金之製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190924

Termination date: 20200714

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee