CN106624468A - 自保护药芯焊丝 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种自保护药芯焊丝，包括钢带和焊药，焊药填充于钢带中，以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的成分如下：纳米TiO2颗粒5～10％、硅铁合金4～10％、石墨10～20％、中碳铬铁35～45％、钼铁10～20％、氮化硼3～6％与锰硅合金3～9％；所述焊药填充于钢带中的填充率为40～50％。药芯焊丝在室温及高温环境下都具有高硬度，可减少工件使用温度对材料的限制，扩大硬面材料的使用场合。

Description

自保护药芯焊丝
技术领域
本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种自保护药芯焊丝。
背景技术
目前硬面堆焊材料主要分为三个方向：一种是手工电焊条类，一种是焊丝类，一种是带极焊带类，其中焊丝类堆焊材料又分为埋弧焊丝和自保护药芯焊丝。自保护药芯焊丝是一种不需要外加气体或焊剂保护，是一种高效、省料、低成本的药芯焊丝，高效：因其易于实现自动化、焊缝无熔渣，无清渣问题，可实现连续焊接；省料：因为药芯焊丝可节约25％左右的熔敷金属；低成本：因其不需要气体或焊剂保护，从而降低生产成本，但现在市场上的堆焊材料在室温环境下使用，堆焊面硬度值很难达到60HRC以上，在高温环境下使用时，由于材料容易发生高温蠕变，导致硬度降低，所以就更难达到较高的硬度值。
发明内容
本发明提出一种自保护药芯焊丝，该药芯焊丝在室温及高温环境下都具有高硬度，可减少工件使用温度对材料的限制，扩大硬面材料的使用场合。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种自保护药芯焊丝，包括钢带和焊药，焊药填充于钢带中，以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的成分如下：
纳米TiO2颗粒5～10％、硅铁合金4～10％、石墨10～20％、中碳铬铁35～45％、钼铁10～20％、氮化硼3～6％与锰硅合金3～9％；所述焊药填充于钢带中的填充率为40～50％。
进一步，所述钼铁中含钼的量为40％～42％，所述硅铁合金中含硅的量为60～70％，所述锰硅合金中锰的含量为65～75％。
进一步，按重量百分比计，所述焊药的成分如下：
纳米TiO2颗粒7％、硅铁合金6％、石墨18％、中碳铬铁40％、钼铁16％、氮化硼5％与锰硅合金8％；所述焊药填充于钢带中的填充率为42～49％。
进一步，按重量百分比计，所述焊药的成分如下：
纳米TiO2颗粒5％、硅铁合金10％、石墨10％、中碳铬铁45％、钼铁20％、氮化硼3％与锰硅合金7％。
进一步，所述钢带为冷轧钢带，钢带为宽度16mm、厚度0.8mm的冷轧钢带，按重量百分比计，所述钢带中含有的化学成分如下：
碳：0.010～0.055％；锰：0.10～0.30％；硅：0～0.030％；磷：0～0.020％；硫：0～0.020％；铝：0～0.060％，余量为铁。
本发明在中碳铬铁的基础上面通过添加纳米TiO2颗粒与石墨一方面提高其耐高温性能，另一方面适和应用于600℃以下的耐高温应力磨料磨损和固体颗粒磨损的场合，特别适用于低冲击高磨耗(煤滚轮、鼓风煤罩、研碎机零件、高温除尘风扇叶片、高炉投料设备等)场合的硬面修补。
硅锰合金：其硅的含量为25％～35％，配方中加入适量的硅元素有助于改善焊缝成型。
纳米TiO2颗粒，可以细化晶粒，利于焊缝金属韧性的改善。
本发明的有益效果：
焊药采用中碳铬铁、纳米TiO2颗粒、硅铁合金、钼铁、锰硅合金、氮化硼与石墨等的混合物，并通过调节不同合金粉末之间的比例，使本发明满足在不同温度条件下都具有较高的硬度，无论是室温条件下，还是在高温(可高达600℃)条件下均有较高的硬度，从而扩大硬面材料的使用场合，减少了工件使用温度对材料的限制，减少焊接时需。
具体实施方式
本发明实施例钢带均为冷轧钢带，钢带为宽度16mm、厚度0.8mm的冷轧钢带，按重量百分比计，所述钢带中含有的化学成分如下：
碳：0.010～0.055％；锰：0.10～0.30％；硅：0～0.030％；磷：0～0.020％；硫：0～0.020％；铝：0～0.060％。
制造焊丝时，选用符合上述要求的冷轧钢带，将按不同成分比例配制的合金粉末充分混合均匀，通过送粉器将药粉包裹于钢带中，由挤压机挤压成圆棒状并控制其填充率为40～50％，再经拉拔机采用拉拔成型工艺，制成直径为φ2.0mm、φ2.4mm、φ2.8mm的自保护药芯焊丝产品。
实施例1
一种自保护药芯焊丝，包括钢带和焊药，焊药填充于钢带中，以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的成分如下：
纳米TiO2颗粒5％、硅铁合金10％、石墨10％、中碳铬铁45％、钼铁20％、氮化硼3％与锰硅合金7％。
控制填充率为42％-45％，制成直径φ2.8mm的自保护焊丝。
采用该自保护焊丝由焊机进行焊接，施焊时采用堆焊电流为350-400A，电压30＝35V，焊丝伸出长度45mm。
室温及600℃高温下熔敷金属的硬度值如下：室温下，硬度(HRC)为70；600℃高温下，硬度(HRC)为58。
实施例2
一种自保护药芯焊丝，包括钢带和焊药，焊药填充于钢带中，以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的成分如下：
纳米TiO2颗粒7％、硅铁合金6％、石墨18％、中碳铬铁40％、钼铁16％、氮化硼5％与锰硅合金8％。
控制填充率为43％-47％，制成直径φ2.8mm的自保护焊丝。
采用该自保护焊丝由焊机进行焊接，施焊时采用堆焊电流为350-400A，电压30＝35V，焊丝伸出长度45mm。
室温及600℃高温下熔敷金属的硬度值如下：室温下，硬度(HRC)为72；600℃高温下，硬度(HRC)为61。
实施例3
一种自保护药芯焊丝，包括钢带和焊药，焊药填充于钢带中，以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的成分如下：
纳米TiO2颗粒8％、硅铁合金8％、石墨14％、中碳铬铁40％、钼铁15％、氮化硼6％与锰硅合金9％；所述焊药填充于钢带中的填充率为43～48％。
采用该自保护焊丝由焊机进行焊接，施焊时采用堆焊电流为350-400A，电压30＝35V，焊丝伸出长度45mm。
室温及600℃高温下熔敷金属的硬度值如下：室温下，硬度(HRC)为68；600℃高温下，硬度(HRC)为56。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自保护药芯焊丝，包括钢带和焊药，焊药填充于钢带中，其特征在于，以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的成分如下：
纳米TiO2颗粒5～10％、硅铁合金4～10％、石墨10～20％、中碳铬铁35～45％、钼铁10～20％、氮化硼3～6％与锰硅合金3～9％；所述焊药填充于钢带中的填充率为40～50％。
2.根据权利要求1所述的自保护药芯焊丝，其特征在于，所述钼铁中含钼的量为40％～42％，所述硅铁合金中含硅的量为60～70％，所述锰硅合金中锰的含量为65～75％。
3.根据权利要求1或2所述的自保护药芯焊丝，其特征在于，按重量百分比计，所述焊药的成分如下：
纳米TiO2颗粒7％、硅铁合金6％、石墨18％、中碳铬铁40％、钼铁16％、氮化硼5％与锰硅合金8％；所述焊药填充于钢带中的填充率为42～49％。
4.根据权利要求1所述的自保护药芯焊丝，其特征在于，按重量百分比计，所述焊药的成分如下：
纳米TiO2颗粒5％、硅铁合金10％、石墨10％、中碳铬铁45％、钼铁20％、氮化硼3％与锰硅合金7％。
5.根据权利要求1所述的自保护药芯焊丝，其特征在于，所述钢带为冷轧钢带。
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