CN107252994A - 一种耐磨高硬度药芯焊丝 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨高硬度药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷扎钢带外皮组成，药芯的原料按重量份数包括：低碳铬铁20‑25份、钛粉1.5‑3份、镍粉1‑2份、硅钙合金5‑8份、镁铝合金2‑4份、电解锰3‑5份、钼铁1‑2份、铌铁2.5‑4份、钒铁1‑2份、稀土铁合金3‑5份、碳酸盐3‑5份、石墨3‑4份、铁粉120‑150份、钨粉0.5‑1.5份、氟化钙2‑4份。本发明提出的一种耐磨高硬度药芯焊丝，其具有良好焊接性能，熔敷金属组织致密，无气孔和裂纹出现，与母材结合良好且性能稳定，且熔敷金属具有良好的耐磨、耐腐蚀和高硬度等性能。

Description

一种耐磨高硬度药芯焊丝
技术领域
本发明涉及焊丝技术领域，尤其涉及一种耐磨高硬度药芯焊丝。
背景技术
药芯焊丝作为一种常见的金属焊接材料，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑、桥梁、石油化工等领域。焊接质量的好坏、焊接效率的高低是由焊接材料、焊接工艺决定的，尤其是焊接材料是焊接的关键，目前药芯焊丝还存在成分配置不合理，导致熔敷金属出现小气孔和裂纹，同时在耐磨、耐腐蚀和硬度上还有待提高。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨高硬度药芯焊丝，其具有良好焊接性能，熔敷金属组织致密，无气孔和裂纹出现，与母材结合良好且性能稳定，且熔敷金属具有良好的耐磨、耐腐蚀和高硬度等性能。
本发明提出的一种耐磨高硬度药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷扎钢带外皮组成，药芯的原料按重量份数包括：低碳铬铁20-25份、钛粉1.5-3份、镍粉1-2份、硅钙合金5-8份、镁铝合金2-4份、电解锰3-5份、钼铁1-2份、铌铁2.5-4份、钒铁1-2份、稀土铁合金3-5份、碳酸盐3-5份、石墨3-4份、铁粉120-150份、钨粉0.5-1.5份、氟化钙2-4份。
具体实施例中，低碳铬铁的重量份还可以为21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5份，钛粉的重量份还可以为1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8份，镍粉的重量份还可以为1.2、1.4、1.5、1.6、1.8份，硅钙合金的重量份还可以为5.5、6、6.5、7、7.2、7.5、7.8份，镁铝合金的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份，电解锰的重量份还可以为3.2、3.5、3.8、4、4.2、4.5、4.8份，钼铁的重量份还可以为1.2、1.4、1.5、1.6、1.8份，铌铁的重量份还可以为2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8份，钒铁的重量份还可以为1.2、1.4、1.5、1.6、1.8份，稀土铁合金的重量份还可以为3.3、3.5、3.8、4、4.2、4.5、4.8份，碳酸盐的重量份还可以为3.3、3.5、3.8、4.2、4.5、4.8份，石墨的重量份还可以为3.2、3.4、3.5、3.6、3.8份，铁粉的重量份还可以为125、130、135、140、145份，钨粉的重量份还可以为0.65、0.8、1、1.15、1.3、1.4份，氟化钙的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份。
优选地，所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸钡、碳酸锌、碳酸钠中的一种或两种以上组成的混合物。
优选地，所述稀土铁合金的组分按质量百分数包括：Gd：8-15％、Pr：12-18％、Ce：20-30％，其余为Fe。
优选地，所述钼铁中钼元素含量为40-50wt％。
优选地，所述铌铁中铌元素含量为40-60wt％。
优选地，所述钒铁中钒元素含量为50-60wt％。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明中通过控制药芯中低碳铬铁、钨粉、钼铁和石墨的含量，使熔敷金属具有良好的硬度和强度，同时改善了熔敷金属的耐磨性和耐腐蚀性；药芯中，低碳铬铁、钛粉、硅钙合金、钒铁、铁粉、钨粉与石墨配合，生成硬质相黑色微小颗粒Cr7C3、TiC、SiC、VC、Fe7C3、WC，均匀分布在熔敷金属中，显著提高熔敷金属的硬度和耐磨性能，同时还与氧元素结合生成Cr2O3、SiO2、TiO，起到净化熔池与弥散强化作用，又与稀土铁合金中的稀土元素配合，作为异质形核的质点，促进初生碳化物、少量先共析铁素体和针状铁素体的形成，针状铁素体在熔敷金属中起到钉扎作用，增加熔敷金属间的位错密度，提高熔敷金属与母材的结合强度，有效防止熔敷金属出现开裂、脱落等现象，提高其整体使用寿命，同时生成的初生碳化物起到弥散强化效果，提高其整体力学性能；药芯中的碳酸盐与氟化钙配合作为造气剂，在焊接时分解成气体保护熔池，有效阻止了有害气体的侵入，起到自保护效果，同时硅钙合金、镁铝合金、铌铁、钒铁和稀土铁合金配合，具有良好的脱氧、脱硫、脱氮及促进非金属夹杂物上浮的作用，与造气剂配合作用下，有效净化了熔池，降低了气孔敏感性，同时有效改善了焊液的流动性与成型性，提高了电弧稳定性，减少气孔的产生，提高熔敷金属的抗开裂性能与脱渣性能，从而有效提高了熔敷金属的整体性能；稀土铁合金与电解锰、钼铁、钒铁、铌铁配合，改善了药芯焊丝的焊接性能，同时具有良好的沉降强化和细化晶粒效果，提高熔敷金属的韧性、屈服强度、抗冲击性及耐低温性、高温抗蠕变性等性能。本发明提出的一种耐磨高硬度药芯焊丝，其具有良好焊接性能，熔敷金属组织致密，无气孔和裂纹出现，与母材结合良好且性能稳定，且熔敷金属具有良好的耐磨、耐腐蚀和高硬度等性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐磨高硬度药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷扎钢带外皮组成，药芯的原料按重量份数包括：低碳铬铁20份、钛粉3份、镍粉1份、硅钙合金8份、镁铝合金2份、电解锰5份、钼铁1份、铌铁4份、钒铁1份、稀土铁合金5份、碳酸盐3份、石墨4份、铁粉120份、钨粉1.5份、氟化钙2份。
实施例2
本发明提出的一种耐磨高硬度药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷扎钢带外皮组成，药芯的原料按重量份数包括：低碳铬铁25份、钛粉1.5份、镍粉2份、硅钙合金5份、镁铝合金4份、电解锰3份、钼铁2份、铌铁2.5份、钒铁2份、稀土铁合金3份、碳酸盐5份、石墨3份、铁粉150份、钨粉0.5份、氟化钙4份。
实施例3
本发明提出的一种耐磨高硬度药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷扎钢带外皮组成，药芯的原料按重量份数包括：低碳铬铁23份、钛粉2.2份、镍粉1.5份、硅钙合金6.8份、镁铝合金3.2份、电解锰4.1份、钼铁1.6份、铌铁3.2份、钒铁1.4份、稀土铁合金4.2份、碳酸盐4.1份、石墨3.4份、铁粉135份、钨粉1.1份、氟化钙3.1份。
其中，所述碳酸盐为碳酸钙和碳酸钡按重量比为1:1组成的混合物；
所述稀土铁合金的组分按质量百分数包括：Gd：10％、Pr：16％、Ce：26.5％，其余为Fe；
所述钼铁中钼元素含量为45wt％；
所述铌铁中铌元素含量为50wt％；
所述钒铁中钒元素含量为55wt％。
实施例4
本发明提出的一种耐磨高硬度药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷扎钢带外皮组成，药芯的原料按重量份数包括：低碳铬铁21.5份、钛粉2.65份、镍粉1.2份、硅钙合金7.4份、镁铝合金2.4份、电解锰4.5份、钼铁1.2份、铌铁3.5份、钒铁1.2份、稀土铁合金4.5份、碳酸盐3.5份、石墨3.2份、铁粉140份、钨粉0.75份、氟化钙3.4份。
其中，所述碳酸盐为碳酸钠；
所述稀土铁合金的组分按质量百分数包括：Gd：8％、Pr：18％、Ce：20％，其余为Fe；
所述钼铁中钼元素含量为40wt％；
所述铌铁中铌元素含量为60wt％；
所述钒铁中钒元素含量为50wt％。
实施例5
本发明提出的一种耐磨高硬度药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷扎钢带外皮组成，药芯的原料按重量份数包括：低碳铬铁23.5份、钛粉1.8份、镍粉1.8份、硅钙合金5.5份、镁铝合金3.4份、电解锰3.5份、钼铁1.65份、铌铁2.85份、钒铁1.7份、稀土铁合金3.5份、碳酸盐4.6份、石墨3.3份、铁粉128份、钨粉1.25份、氟化钙3.2份。
其中，所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸钡、碳酸锌、碳酸钠按重量比为1:1:1:2组成的混合物；
所述稀土铁合金的组分按质量百分数包括：Gd：15％、Pr：12％、Ce：30％，其余为Fe；
所述钼铁中钼元素含量为50wt％；
所述铌铁中铌元素含量为40wt％；
所述钒铁中钒元素含量为60wt％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐磨高硬度药芯焊丝，其特征在于，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳冷扎钢带外皮组成，药芯的原料按重量份数包括：低碳铬铁20-25份、钛粉1.5-3份、镍粉1-2份、硅钙合金5-8份、镁铝合金2-4份、电解锰3-5份、钼铁1-2份、铌铁2.5-4份、钒铁1-2份、稀土铁合金3-5份、碳酸盐3-5份、石墨3-4份、铁粉120-150份、钨粉0.5-1.5份、氟化钙2-4份。
2.根据权利要求1所述耐磨高硬度药芯焊丝，其特征在于，所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸钡、碳酸锌、碳酸钠中的一种或两种以上组成的混合物。
3.根据权利要求1所述耐磨高硬度药芯焊丝，其特征在于，所述稀土铁合金的组分按质量百分数包括：Gd：8-15％、Pr：12-18％、Ce：20-30％，其余为Fe。
4.根据权利要求1所述耐磨高硬度药芯焊丝，其特征在于，所述钼铁中钼元素含量为40-50wt％。
5.根据权利要求1所述耐磨高硬度药芯焊丝，其特征在于，所述铌铁中铌元素含量为40-60wt％。
6.根据权利要求1所述耐磨高硬度药芯焊丝，其特征在于，所述钒铁中钒元素含量为50-60wt％。
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