CN110549035B - 一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒及其应用方法 - Google Patents

Abstract

一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒及其应用方法，包括采用粉末组分干混、混合粉末掺入纯净水湿混、旋转粘合造粒、低温烧结、筛分等步骤所制成的6目～14目的复合粉粒预制于焊道，并以实心焊丝作为电弧载体，进行埋弧堆焊，使复合粉粒熔体和实心焊丝熔滴熔合为一体化堆焊熔池。该复合粉粒所含碳化硼和金属铬组分在电弧热作用下，大部分优先原位发生冶金反应，形成包含长宽比极大且显微硬度均值高达1622 HV的初生M₂B的过共晶型高硼合金。该复合粉粒所制备的高硼合金优良的耐磨性和较高韧性，可用于低应力磨粒磨损工况下零部件埋弧堆焊耐磨合金层，也可直接自保护明弧焊。

Description

一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒及其应用方法

技术领域

本发明属于耐磨堆焊技术领域，具体涉及一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒及其应用方法。

背景技术

高硼合金用作耐磨损零件材料，主要因其较为优异的耐磨粒磨损性能，由于硼在γ-Fe和α-Fe等基体的溶解度均低于0.02％，致使Fe₂B等耐磨相易于析出，因而比同类高铬铸铁更为经济。

高硼合金的制备方式有：砂型铸造、热扩渗和堆焊。砂型铸造可制备耐磨性能良好的硼合金，但铸件往往过厚、合金硼化物过脆，以及铸造熔体中硼和碳原子相互排斥而形成数量过多的共晶或者鱼骨状莱氏体等脆性相，致使铸造硼合金开裂敏感性大，可添加的硼、碳含量较为有限，多为亚共晶结构，这极大限制了其应用范围。热扩渗硼合金层厚度往往有限，只有0.06～0.32mm左右，磨粒磨损工况下服役期限短，且在外加载荷、腐蚀工况下易剥落；在低碳钢基体上堆焊高硼合金，其熔敷层所受拘束度小，可获得厚度更高和耐磨性良好的高硼合金，如低碳钢基体上药芯焊丝埋弧或自保护明弧堆焊高硼合金。但是，药芯焊丝的包粉量较为有限，硼组分添加量较为有限而压缩了其应用空间。

此外，高硼合金具有自熔性，即自脱氧性，其堆焊熔体流动性较好，可获得成形美观的焊缝，既可埋弧焊，也可自保护明弧焊。我国硼资源相对丰富，可减少W、Mo和Nb等合金组分消耗，显著减小药芯焊丝材料成本，并降低环境污染代价。但是，高硼合金的(Fe,Cr)₂B等主耐磨相的显微硬度一般在900～1300HV之间，该相Cr含量偏低，韧性和耐腐蚀性偏差，无法充分发挥该类高硼合金的性价比潜力。

不仅如此，由于药皮焊条和药芯焊丝等用来制备硼合金的焊接材料的制备工艺较为复杂，使得人们对新型硼合金的研究和开发利用周期长，人力和物力消耗过大，导致该型合金的研究进展较慢，因而迫切需要简化并改进该高硼堆焊合金的制备材料和方式。

发明内容

本发明的目的之一在于针对目前高硼合金堆焊材料存在的上述缺陷，提供一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒。

本发明上述目的通过下述技术方案实现：一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒，采用粉末组分过筛称量、粉末组分干混、混合粉末添加纯净水湿混、旋转粘合造粒、低温烧结、筛分等步骤制成粒度6目～14目的复合粉粒；

所述复合粉粒所含粉末组分的重量百分含量分别为：60～70％的含铬量99％以上的金属铬(Cr)；16～18％的碳化硼(B₄C)；5～7％的含硅量40～47％的硅铁(FeSi45)；4～6％的含锰量为78～85％、含碳量为1.5％的中碳锰铁(FeMn80C1.5)；1～2％的含铝量不低于99％的铝粉(Al)；3～5％的零水硅酸钠；余量为含铁量不低于98％的还原铁粉(Fe)。

进一步，复合粉粒所含粉末组分中的金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁、还原铁粉的粉末过60目筛，铝粉过300目筛，零水硅酸钠的粉末过80目后称量。

进一步，复合粉粒所含零水硅酸钠粉末组分的模数为1.0～1.4。

进一步，纯净水以15～25ml纯净水/100g混合粉末的方式喷雾添加入混合粉末进行湿混。

进一步，复合粉粒在250～400℃低温烧结并保温2～4小时后出炉。

本发明目的之二提供上述埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒的应用方法，即：焊前将复合粉粒预置于焊道，并以直径Φ2.5mm的H08A实心焊丝作为电弧载体，采用直流电源反接法进行埋弧堆焊，使复合粉粒熔体和实心焊丝熔滴熔合为一体化熔池，凝固形成包含显微硬度均值高达1622HV的初生M₂B相的高硼合金；所述高硼合金的填粉率(填粉率＝复合粉粒重量/(复合粉粒重量+实心焊丝熔化重量))为0.32～0.42。

进一步，堆焊电流控制值为440～460A，小车行走速度16～18m/h。

进一步，埋弧焊用焊剂为熔炼焊剂260。

本发明的一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒及其应用方法，所制备高硼合金的主耐磨相为板条状初生硼化二金属元素/M₂B相，M包括Fe、Cr等合金化元素。该高硼合金为典型的过共晶结构组织，可应用于低应力磨粒磨损工况的零部件堆焊耐磨层，如混凝土输送管内壁。

与现有技术相比，本发明具有如下创新点和有益效果：

(1)主耐磨M₂B相显微硬度均值高：与同类药芯焊丝高硼堆焊合金相比，该复合粉粒堆焊所制备高硼合金的初生M₂B相显微硬度值从药芯焊丝的900～1300HV增加至均值1622HV，已接近CrB₂的1800HV，增加幅度非常显著，对改善高硼合金耐磨性非常有利。

(2)主耐磨M₂B相长宽比不同：该复合粉粒所制备高硼的主耐磨M₂B相的长宽比为5～20，比一般药芯焊丝堆焊高硼合金的2～7数值大得多；相互交错，但交错位置并未出现显微裂纹，而是自然分开；合金中该长宽比大M₂B相的作用，类似基建打钢桩的强力支撑作用，有效增强了所制备高硼合金的强度和韧性。

(3)主耐磨M₂B相形核生长条件不同：由于该合金的主耐磨M₂B相的长宽比远高于一般药芯焊丝堆焊合金，这说明其形核生长时的成分供给条件特别好。该相在明弧堆焊快速冷却条件下，主要依托复合粉粒原位熔化的液态高铬高硼原子团簇而迅速形核生长，这与普通高硼合金熔体先经成分起伏而形成成分过冷的方式不同，充分利用复合粉粒所包含的高浓度铬和硼原子，相当于预制了M₂B相形核生长所需的成分供给及其成分过冷等条件，因而其生长能垒小，可获得长宽比更大的初生M₂B相。

(4)混合粉末湿混工艺不同：与采用水玻璃等液类粘结剂直接湿混的工艺不同的是，本发明复合粉粒采用零水硅酸钠粉末作为粘合组分，硅酸钠的干混方式可使复合粉粒内粘合物与其他粉末混合得更为均匀。继而，以雾化形式添加纯净水，显著降低了复合粉粒生产的混料难度，便于精确控制复合粉粒中的硅酸钠等粘合物的含量。

(5)复合粉粒制备速度快：本发明复合粉粒所需制备时间短，比传统的药皮焊条所需时间短得多，混料难度低，硅酸钠等粘合物主要在低温烧结时起强力粘合作用，这使混料时可获得尺度均匀的复合粉粒比率高，具有制备速度快的显著特点，有利于进一步降低生产成本。

(6)高硼合金耐磨性优良：耐磨粒磨损试验结果显示，本发明方法所制备的高硼合金的磨损失重仅为药芯焊丝堆焊高硼合金的二分之一或三分之一左右，具有优良的耐磨性。

附图说明

图1为本发明复合粉粒埋弧堆焊高硼合金的组织形态图。

图2为图1所示本发明复合粉粒埋弧堆焊高硼合金的相组成图。

图3为对比例1中复合粉粒埋弧堆焊低铬高硼合金的组织形态图。

图4为图3所示对比例1中复合粉粒埋弧堆焊低铬高硼合金的相组成图。

图5为图1所示本发明复合粉粒埋弧堆焊高硼合金的磨损形貌图。

图6为图3所示对比例1中复合粉粒埋弧堆焊低铬高硼合金的磨损形貌图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。

本发明的一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒及其应用方法，采用包括由粉末组分过筛称量、粉末组分干混、混合粉末添加纯净水湿混、旋转粘合造粒、低温烧结和筛分等步骤而制成特定粒度的复合粉粒以及H08A实心焊丝作为焊接材料，选用直流电源反接法，进行埋弧堆焊，使复合粉粒熔体和实心焊丝熔滴熔合为一体化熔池，凝固形成包含显微硬度均值高达1622HV的初生M₂B相的高硼合金；

所述复合粉粒所含粉末组分的重量百分含量分别为：60～70％的含铬量99％以上的金属铬(Cr)；16～18％的碳化硼(B₄C)；5～7％的含硅量40～47％的硅铁(FeSi45)；4～6％的含锰量为78～85％、含碳量为1.5％的中碳锰铁(FeMn80C1.5)；1～2％的含铝量不低于99％的铝粉(Al)；3～5％的模数1.0～1.4的零水硅酸钠；余量为含铁量不低于98％的还原铁粉(Fe)；

堆焊合金的填粉率＝复合粉粒重量/(复合粉粒重量+实心焊丝熔化重量)；埋弧堆焊时，优化调整预置复合粉粒量，使该堆焊合金的填粉率为0.32～0.42，以获得过共晶型高硼合金。

在称量混合粉末组分之前，先将金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁、还原铁粉等粉末组分过60目筛，铝粉过300目筛，零水硅酸钠过80目筛；然后按照复合粉粒所含的粉末组成配比进行称量，随后将所有称量好的粉末组分放入同一容器内，充分搅拌以使之混合均匀，形成混合粉末。

接着，以15～25ml纯净水/100g混合粉末的方式，向上述混合粉末中喷雾添加纯净水,添加期间不断搅拌使发泡消失，确保水和混合粉末均匀浸润融合；然后将粉体以每秒2～5转的速度转动，并轻微振动盛有粉体的容器，使粉体转动并粘合为复合粉粒，持续转动，直至容器内大多数复合粉粒尺度基本一致，静置定型，获得近似球形的复合粉粒。

继续，将该复合粉粒放入烧结炉中升温至250～400℃，保温2～4小时后出炉。最后，将出炉后的复合粉粒先过6目筛，去除大于6目的粉粒；再将之过14目筛，去除小于14目的粉粒，最终获得粒度6目～14目的复合粉粒。

然后，在长度160mm×宽度75mm×厚度16mm的Q235A钢板上，设置自动焊机堆焊工艺参数，并使每次堆焊参数不变；采用直径Φ2.5mm的H08A实心焊丝作为电弧载体；在焊道上，预置上述烧筛分后的复合粉粒，调整预置粉粒层高度和宽度，使该堆焊合金填粉率为0.32～0.42；然后在上面覆盖一层厚10～15mm的熔炼焊剂260粉粒。

堆焊之前，将自动焊机ZD5-1000E的极性选择为直流反接，电流设置值为440～460A，电弧电压27～32V，焊丝干伸长25～30mm，小车行走速度16～18m/h，并使每次每层堆焊工艺参数不变。

以复合粉粒和H08A实心焊丝为焊接材料进行埋弧堆焊，使该复合粉粒熔体和H08A实心焊丝熔滴熔合为一体化熔池，待熔池空冷凝固后形成第一层焊缝，敲渣；然后以同样的方式分别堆焊第二层和第三层。

基于此，一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒及其应用方法的设计原理可概括为：先制备粒度6～14目的复合粉粒，然后以该复合粉粒和实心焊丝作为焊接材料，优化调控堆焊工艺参数，使复合粉粒所含碳化硼和金属铬组分在电弧热作用下，大部分优先原位发生冶金反应：5Cr+B₄C→2CrB₂+Cr₃C，小部分发生6Cr+B₄C→Cr₃B₄+Cr₃C，其中CrB₂中的部分Cr被Fe代替，Cr₃C中大部分Cr被Fe代替，C被B代替而形成(Fe,Cr)₃(C,B)，形成包含长宽比大且显微硬度均值高达1622HV的初生M₂B的过共晶高硼合金。

实施例1

称量之前，先将金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁和还原铁粉等粉末组分均过60目筛，铝粉过300目筛，零水硅酸钠过80目筛。该复合粉粒所含粉末组分的组成配比(重量百分比)为：金属铬65％、碳化硼16％、硅铁5％、中碳锰铁6％、铝粉1％、零水硅酸钠4％、还原铁粉3％。按上述复合粉粒所含粉末组分的配比要求称取金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁、铝粉、零水硅酸钠和还原铁粉等粉末组分；然后将所有称量好的上述粉末组分放入同一容器内，充分搅拌以使之混合均匀，形成混合粉末。

接着，以20ml纯净水/100g混合粉末的方式，向上述混合粉末中喷雾添加纯净水,添加期间不断搅拌使发泡消失，确保水和混合粉末均匀浸润融合；然后将粉体以每秒2～5转的速度转动，并轻微振动盛有粉体的容器，使粉体转动并粘合为复合粉粒，持续转动，直至容器内大多数复合粉粒粒度尺寸基本一致，静置15分钟以定型，获得近似球形的复合粉粒。

继续，将上述复合粉粒放入烧结炉中升温至320℃，保温3小时后出炉。然后，该烧结好的复合粉粒先过6目筛，去除大于6目的大颗粒；再过14目筛，去除小于14目的小颗粒，最终获得粒度6～14目的复合粉粒。

最后，在长度160mm×宽度75mm×厚度16mm的Q235A钢板上，采用直径Φ2.5的H08A实心焊丝作为电弧载体；预置上述筛分后的复合粉粒，调整预置粉粒层高度和宽度，使该堆焊合金填粉率为0.38，然后在上面覆盖一层10～15mm后的熔炼焊剂260粉粒。

堆焊之前，将自动焊机ZD5-1000E的极性设置为直流反接，堆焊工艺参数如表1所示。

以该复合粉粒和实心焊丝作为焊接材料进行埋弧焊，使复合粉粒熔体和实心焊丝熔滴熔合为一体化熔池；该熔池冷却凝固形成第一层焊缝，空冷，敲渣；然后以同样的方式分别堆焊第二层和第三层。

表1复合粉粒和实心焊丝埋弧堆焊工艺参数

将堆焊试样用线切割方法加工制备为57mm×25.5mm×6mm耐磨性试样，并用HR-150洛氏硬度计测试其表面宏观硬度。

耐磨性试验采用MLS-225B型湿砂橡胶轮式磨损试验机，试验条件如下：橡胶轮直径176mm、硬度为60邵尔，所加砝码重2.5千克，橡胶轮转速240转/分钟，砂浆比例为40～60目1500克石英砂配1000克自来水。试样先预磨1000转，冲洗干净，吹干，称初重M₀，然后正式试验1000转后清洗吹干，称重M₁，试样磨损绝对失重量ΔM＝M₀-M₁。

以下面对比例1所述的1#堆焊试样作为标准试样，相对磨损系数ε＝标准试样绝对失重量/试样绝对失重量，试验结果见表2。

本实施例1的高硼合金的组织形态及相组成分别如图1和图2所示，该高硼合金的磨损形貌如图5所示。

实施例2

称量之前，先将金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁和还原铁粉等粉末组分均过60目筛，铝粉过300目筛，零水硅酸钠过80目筛。该复合粉粒所含粉末组分的组成配比(重量百分比)为：金属铬68％、碳化硼17％、硅铁5％、中碳锰铁4％、铝粉1.5％、零水硅酸钠3.5％、还原铁粉1％。按上述复合粉粒所含粉末组分的配比要求称取金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁、铝粉、零水硅酸钠和还原铁粉等粉末组分；然后将所有称量好的上述粉末组分放入同一容器内，充分搅拌以使之混合均匀，形成混合粉末。

接着，以25ml纯净水/100g混合粉末的方式，向上述混合粉末中喷雾添加纯净水,添加期间不断搅拌使发泡消失，确保水和混合粉末均匀浸润融合；然后将粉体以每秒2～5转的速度转动，并轻微振动盛有粉体的容器，使粉体转动并粘合为复合粉粒，持续转动，直至容器内大多数复合粉粒粒度尺寸基本一致，静置20分钟以定型，获得近似球形的复合粉粒。

继续，将上述复合粉粒放入烧结炉中升温至350℃，保温3.5小时后出炉。然后，该烧结好的复合粉粒先过6目筛，去除大于6目的大颗粒；再过14目筛，去除小于14目的小颗粒，最终获得粒度6～14目的复合粉粒。

最后，在长度160mm×宽度75mm×厚度16mm的Q235A钢板上，采用直径Φ2.5的H08A实心焊丝作为电弧载体；预置上述筛分后的复合粉粒，调整预置粉粒层高度和宽度，使该堆焊合金填粉率为0.35，然后在上面覆盖一层10～15mm后的熔炼焊剂260粉粒。

其余步骤和耐磨性试验内容同实施例1。

实施例3

称量之前，先将金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁和还原铁粉等粉末组分均过60目筛，铝粉过300目筛，零水硅酸钠过80目筛。该复合粉粒所含粉末组分的组成配比(重量百分比)为：金属铬60％、碳化硼16％、硅铁7％、中碳锰铁5％、铝粉2％、零水硅酸钠4.5％、还原铁粉5.5％。按上述复合粉粒所含粉末组分的配比要求称取金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁、铝粉、零水硅酸钠和还原铁粉等粉末组分；并将所有称量好的上述粉末组分放入同一容器内，充分搅拌以使之混合均匀，形成混合粉末。

接着，以18ml纯净水/100g混合粉末的方式，向上述混合粉末中喷雾添加纯净水,添加期间不断搅拌使发泡消失，确保水和混合粉末均匀浸润融合；然后将粉体以每秒2～5转的速度转动，并轻微振动盛有粉体的容器，使粉体转动并粘合为复合粉粒，持续转动，直至容器内大多数复合粉粒粒度尺寸基本一致，静置25分钟以定型，获得近似球形的复合粉粒。

继续，将上述复合粉粒放入烧结炉中升温至290℃，保温4小时后出炉。然后，该烧结好的复合粉粒先过6目筛，去除大于6目的大颗粒；再过14目筛，去除小于14目的小颗粒，最终获得粒度6～14目的复合粉粒。

最后，在长度160mm×宽度75mm×厚度16mm的Q235A钢板上，采用直径Φ2.5的H08A实心焊丝作为电弧载体；预置上述筛分后的复合粉粒，调整预置粉粒层高度和宽度，使该堆焊合金填粉率为0.40，然后在上面覆盖一层10～15mm后的熔炼焊剂260粉粒。

其余步骤和耐磨性试验内容同实施例1。

对比例1

称量之前，先将金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁和还原铁粉等粉末组分均过60目筛，铝粉过300目筛，零水硅酸钠过80目筛。该复合粉粒所含粉末组分的组成配比(重量百分比)为：金属铬25％、碳化硼16％、硅铁5％、中碳锰铁6％、铝粉1％、零水硅酸钠4％、还原铁粉43％。按上述复合粉粒所含粉末组分的组成配比要求称取金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁、铝粉、零水硅酸钠和还原铁粉等粉末组分；然后将所有称量好的上述粉末组分放入同一容器内，充分搅拌以使之混合均匀，形成混合粉末。

其余步骤和耐磨性试验内容同实施例1。

对比例1所示埋弧堆焊低铬高硼合金的组织形态及相组成分别如图3和图4所示，对比例1所制备低铬高硼合金的磨损形貌如图6所示，以对比例1所制备的高硼合金作为1#对比试样。

从表2可以看出，本发明方法所制备高硼合金的相对磨损系数ε是对比例的复合粉粒所制备低铬高硼合金的2.32～3.57倍，其磨损失重是常规药芯焊丝堆焊高硼合金0.04～0.05g的一半或者三分之一左右，这说明该发明方法所制备的高硼合金具有优良的耐磨性，完全满足实用要求。

通过图1和图2可知，本发明以复合粉粒和H08A实心焊丝作为焊接材料而埋弧堆焊高硼合金的组织主要由铁素体、马氏体、(Cr,Fe)₂B相、(Fe,Cr)₃(C,B)相和少量Cr₃B₄相组成。由图2还可知，本发明方法所制备的高硼合金所含(Cr,Fe)₂B呈板条状，长宽比大，合金宏观硬度62HRC左右，其显微硬度均值为1622HV。

表2对比例和实施例所制备高硼的耐磨粒磨损性能

对比例1在焊道上所预置的复合粉粒除铬(铁含量不计)外，其余组成与实施例1完全相同，堆焊工艺完全相同。由图3和图4可知，对比例1所制备的高硼合金组织也是由铁素体、马氏体、(Cr,Fe)₂B相、(Fe,Cr)₃(C,B)相和少量Cr₃B₄相组成，但其初生(Cr,Fe)₂B相的数量比实施例1的要少得多，且其显微硬度均值仅为1058HV。

对比图5和图6所示两种高硼合金的磨损形貌可知，在相同磨损试验条件下，本发明方法所制备的高硼合金磨损表面划痕数量较少，剥落坑很少，说明其磨损机制主要为磨粒的微观切削；而对比例1所示复合粉粒的1#低铬高硼合金磨损表面划痕较多，且有数量不少的剥落坑，其磨损机制由磨粒的微观切削和显微剥落组成。

尽管图1和图3对比显示本发明复合粉粒所堆焊的高硼合金中初生(Cr,Fe)₂B相体积分数比对比例1的增加很多，且该向显微硬度高得多，按照常规，该合金肯定比对比例1的高硼合金要脆得多。但是，从图5和图6所示显微剥落情况来看，显然对比例1的高硼合金脆性明显比本发明复合粉粒制备的高硼合金大得多，而表2显示其磨损失重明显高于本发明的高硼合金，这充分说明本发明复合粉粒所制备的高硼合金具有优良的耐磨性和较高韧性，可用于低应力磨粒磨损工况下零部件埋弧堆焊耐磨合金层。

试验结果进一步显示，所发明的高硼合金复合粉粒可直接自保护明弧堆焊，其组织和耐磨性与埋弧堆焊合金类似。

Claims (7)

1.一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒，采用粉末组分过筛称量、粉末组分干混、混合粉末添加纯净水湿混、旋转粘合造粒、低温烧结、筛分等步骤制成粒度6目～14目的复合粉粒；

所述复合粉粒所含粉末组分的重量百分含量分别为：60～70％的含铬量99％以上的金属铬；16～18％的碳化硼；5～7％的含硅量40～47％的硅铁；4～6％的含锰量为78～85％、含碳量为1.5％的中碳锰铁；1～2％的含铝量不低于99％的铝粉；3～5％的模数1.0～1.4的零水硅酸钠；余量为含铁量不低于98％的还原铁粉。

2.根据权利要求1所述的一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒，其特征在于：所述复合粉粒所含粉末组分中的金属铬、碳化硼、硅铁、中碳锰铁、还原铁粉的粉末过60目筛，铝粉过300目筛，零水硅酸钠的粉末过80目后称量。

3.根据权利要求1所述的一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒，其特征在于：纯净水以15～25ml纯净水/100g混合粉末的方式喷雾添加入混合粉末进行湿混。

4.根据权利要求1所述的一种埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒，其特征在于：复合粉粒在250～400℃低温烧结并保温2～4小时后出炉。

5.一种如权利要求1所述埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒的应用方法，其特征在于：焊前将复合粉粒预置于焊道，并以直径Φ2.5mm的H08A实心焊丝作为电弧载体，采用直流电源反接法进行埋弧堆焊，使复合粉粒熔体和实心焊丝熔滴熔合为一体化熔池，凝固形成包含显微硬度均值高达1622HV的初生M₂B相的高硼合金；所述高硼合金的填粉率＝复合粉粒重量/(复合粉粒重量+实心焊丝熔化重量)，填粉率为0.32～0.42。

6.根据权利要求5所述埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒的应用方法，其特征在于：堆焊电流控制值为440～460A，小车行走速度16～18m/h。

7.根据权利要求5所述埋弧堆焊高硼合金的复合粉粒的应用方法，其特征在于：埋弧焊用焊剂为熔炼焊剂260。

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