CN110666389B - 一种纤维增韧碳化钨焊条 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维增韧碳化钨焊条，制备所述焊条的原料包括以下质量百分比的组分：2~4wt%增韧纤维，60~70wt%碳化钨颗粒，24~34wt%镍铬基合金粉末，2~4wt%粘结剂，所述粘结剂包括以下质量百分比的组分：5~15wt%PMMA、85~95 wt%丙酮，其制造方法包括采用有机纤维或碳化硅纤维对焊条进行增韧，使其在使用过程中不易破碎断裂，增韧纤维被加入焊条基体所用碳化钨颗粒、镍铬基合金粉末组成的粉体中，而后加入粘结剂混合均匀，经压涂机挤出成型，截断成单根焊条或卷曲成盘，干燥后即获得高强度高韧性的碳化钨焊条，本发明碳化钨焊条采用增韧纤维对焊条有良好的增韧效果；使用粘结剂较少，残碳量低，使得制成的焊条产品可卷曲成盘使用，且工艺简单，成本较低。

Description

一种纤维增韧碳化钨焊条

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体的说是一种纤维增韧碳化钨焊条。

背景技术

传统碳化钨堆焊焊条基体组成为碳化钨颗粒与镍铬基合金粉末及少量粘结剂构成，通过粘结剂的粘连作用将碳化钨颗粒与镍铬基合金粉末粘结成整体，碳化钨颗粒与镍铬基合金粉末颗粒度差异较大，且碳化钨颗粒与粘结剂的结合能力较低，因而制得的焊条韧性较差，只可加工成短焊条进行使用，无法卷制成盘，也易产生碎裂而影响使用，为将碳化钨焊条卷制成盘，有产品在其中加入金属芯，使焊条即便弯曲断裂也可保持整体形状，不影响使用，但其加工成本也因此增加。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种纤维增韧碳化钨焊条，可以应用于金刚石及牙轮钻头堆焊用碳化钨焊条的制备，使得制成的焊条产品可卷曲成盘使用，且工艺简单，成本较低。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种纤维增韧碳化钨焊条，制备所述焊条的原料如下：按照质量百分比为：2~4wt%增韧纤维，60~70wt%碳化钨颗粒，24~34wt%镍铬基合金粉末，2~4wt%粘结剂。

进一步的，所述碳化钨颗粒的尺寸为20~50目；所述镍铬基合金粉末的尺寸为300目，所述镍铬基合金粉末包括以下质量百分比的组分：80~90 wt%Ni、4~10 wt%Cr、2~4 wt%Fe、3~5 wt%Si、0~3 wt% B、0~0.1 wt%Co。

进一步的，所述粘结剂包括以下质量百分比的组分：5~15wt%PMMA、85~95 wt%丙酮。

进一步的，所述增韧纤维为纤维长度在50~200μm的碳化硅纤维。

进一步的，所述增韧纤维为聚丙烯晴纤维与聚对苯二甲酸乙二酯的混合物，纤维长度为100~1000μm。

一种纤维增韧碳化钨焊条的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、将增韧纤维、碳化钨颗粒、镍铬基合金粉末混合成焊条基体用粉体，并加入粘结剂混合均匀，得到混合物料，备用；

步骤二、将步骤一制得的混合物料加入压涂机的料缸中备用；

步骤三、混合物料经压涂机挤出成型，截断成单根焊条或卷曲成盘，干燥后制得纤维增韧碳化钨焊条。

本发明的有益效果在于：

本发明在原料中添加纤维异质，可通过纤维拔出机制、纤维桥接机制、致使裂纹偏转等机制对基体进行增韧，而碳化硅纤维或低燃点有机纤维增韧性能强，有效对基体进行增韧，使其在运输及使用过程中不易破碎断裂，制成的焊条产品可成单根焊条或卷曲成盘使用，且使用粘结剂较少，采用纤维长度较长时纤维会发生扭结，可缠绕于碳化钨颗粒并与粘结剂结合，固定碳化钨颗粒，采用纤维使得在粘结剂表面结合力强、互相作用后使粘结剂效果加强，使基体牢固，工艺简单，成本较低。

附图说明

图1为增韧纤维为聚丙烯晴纤维与聚对苯二甲酸乙二酯混合物时制得的焊条结构示意图；

图2为增韧纤维为碳化硅纤维时制得的焊条结构示意图；

图3为焊条的立体示意图；

图4为将焊条卷制成盘状的结构示意图；

附图标记：1、增韧纤维，2、碳化钨颗粒，3、镍铬基合金粉末，4、焊条。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

一种纤维增韧碳化钨焊条4，制备所述焊条的原料包括以下质量百分比的组分：2wt%增韧纤维1，65wt%碳化钨颗粒2，30wt%镍铬基合金粉末3，3wt%粘结剂，所述增韧纤维为50 wt%的聚丙烯晴纤维与50 wt%的聚对苯二甲酸乙二酯的混合物，纤维长度均为500~1000μm；所述粘结剂包括以下质量百分比的组分：13wt%PMMA、87 wt%丙酮。

所述碳化钨颗粒的尺寸为20~50目；所述镍铬基合金粉末的尺寸为300目，所述镍铬基合金粉末包括以下质量百分比的组分：81wt%Ni、15wt%Cr、1 wt%Fe、3 wt% B。

一种纤维增韧碳化钨焊条的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、将增韧纤维、碳化钨颗粒、镍铬基合金粉末混合成焊条基体用粉体，并加入粘结剂混合均匀，得到混合物料，备用；

步骤二、将步骤一制得的混合物料加入压涂机的料缸中备用；

步骤三、混合物料经压涂机挤出成型，截断成单根焊条，干燥后制得纤维增韧碳化钨焊条。

实施例2：

一种纤维增韧碳化钨焊条，制备所述焊条的原料包括以下质量百分比的组分：4wt%增韧纤维，65wt%碳化钨颗粒，27wt%镍铬基合金粉末，4wt%粘结剂，所述增韧纤维为25wt%的聚丙烯晴纤维与75 wt%的聚对苯二甲酸乙二酯的混合物，纤维长度均为500~1000μm；所述粘结剂包括以下质量百分比的组分：15wt%PMMA、85 wt%丙酮。

所述碳化钨颗粒的尺寸为20~50目；所述镍铬基合金粉末的尺寸为300目，所述镍铬基合金粉末包括以下质量百分比的组分：82wt%Ni、7wt%Cr、5 wt%Si、3wt%Fe、3 wt% B。

一种纤维增韧碳化钨焊条的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、将增韧纤维、碳化钨颗粒、镍铬基合金粉末混合成焊条基体用粉体，并加入粘结剂混合均匀，得到混合物料，备用；

步骤二、将步骤一制得的混合物料加入压涂机的料缸中备用；

步骤三、混合物料经压涂机挤出成型后，卷制成盘状，干燥后制得最终产品。

实施例3：

一种纤维增韧碳化钨焊条，制备所述焊条的原料包括以下质量百分比的组分：2wt%增韧纤维，65wt%碳化钨颗粒，30wt%镍铬基合金粉末，3wt%粘结剂，所述增韧纤维为50~200μm碳化硅纤维，纤维长度均为500~1000μm；所述粘结剂包括以下质量百分比的组分：15wt%PMMA、85 wt%丙酮。

所述碳化钨颗粒的尺寸为20~50目；所述镍铬基合金粉末的尺寸为300目，所述镍铬基合金粉末包括以下质量百分比的组分：81wt%Ni、15wt%Cr、1wt%Fe、3 wt% B。

一种纤维增韧碳化钨焊条的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、将增韧纤维、碳化钨颗粒、镍铬基合金粉末混合成焊条基体用粉体，并加入粘结剂混合均匀，得到混合物料，备用；

步骤二、将步骤一制得的混合物料加入压涂机的料缸中备用；

步骤三、混合物料经压涂机挤出成型，截断成单根焊条，干燥后制得纤维增韧碳化钨焊条。

实施例4：

一种纤维增韧碳化钨焊条，制备所述焊条的原料包括以下质量百分比的组分：4wt%增韧纤维，65wt%碳化钨颗粒，27wt%镍铬基合金粉末，4wt%粘结剂，所述增韧纤维为50~200μm碳化硅纤维，纤维长度均为500~1000μm；所述粘结剂包括以下质量百分比的组分：15wt%PMMA、85 wt%丙酮。

所述碳化钨颗粒的尺寸为20~50目；所述镍铬基合金粉末的尺寸为300目，所述镍铬基合金粉末包括以下质量百分比的组分：82wt%Ni、7wt%Cr、5 wt%Si、3wt%Fe、3 wt% B。

一种纤维增韧碳化钨焊条的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、将增韧纤维、碳化钨颗粒、镍铬基合金粉末混合成焊条基体用粉体，并加入粘结剂混合均匀，得到混合物料，备用；

步骤二、将步骤一制得的混合物料加入压涂机的料缸中备用；

步骤三、混合物料经压涂机挤出成型后，卷制成盘状，干燥后制得最终产品。

试验例

取实施例1～4制备的焊条以及传统焊条，将其折弯，测量焊条出现掉块现象时焊条的折弯角度。具体试验方法为：按实施例1～4制取长度250mm、直径2.0mm的焊条，双手持焊条的两端，慢慢用力折弯，当焊条出现掉块现象时，停止折弯，并测量折弯后的焊条两端与折弯处之间的夹角，测试结果见下表：

从上表中可以看出，本发明制备的焊条相对于传统焊条在使用过程中不易破碎掉块，具有较好的韧性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，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 (6)

1.一种纤维增韧碳化钨焊条，其特征在于：制备所述焊条的原料如下：按照质量百分比为：2~4wt%增韧纤维，60~70wt%碳化钨颗粒，24~34wt%镍铬基合金粉末，2~4wt%粘结剂。

2.根据权利要求1所述的一种纤维增韧碳化钨焊条，其特征在于：所述碳化钨颗粒的尺寸为20~50目，所述镍铬基合金粉末的尺寸为300目，所述镍铬基合金粉末包括以下质量百分比的组分：80~90 wt%Ni、4~10 wt%Cr、2~4 wt%Fe、3~5 wt%Si、0~3 wt% B、0~0.1 wt%Co。

3.根据权利要求1所述的一种纤维增韧碳化钨焊条，其特征在于：所述粘结剂包括以下质量百分比的组分：5~15wt%PMMA、85~95 wt%丙酮。

4.根据权利要求1所述的一种纤维增韧碳化钨焊条，其特征在于：所述增韧纤维为纤维长度在50~200μm的碳化硅纤维。

5.根据权利要求1所述的一种纤维增韧碳化钨焊条，其特征在于：所述增韧纤维为聚丙烯晴纤维与聚对苯二甲酸乙二酯的混合物，纤维长度为100~1000μm。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的一种纤维增韧碳化钨焊条的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、将增韧纤维、碳化钨颗粒、镍铬基合金粉末混合成焊条基体用粉体，并加入粘结剂混合均匀，得到混合物料，备用；

步骤二、将步骤一制得的混合物料加入压涂机的料缸中备用；

步骤三、混合物料经压涂机挤出成型，截断成单根焊条或卷曲成盘，干燥后制得纤维增韧碳化钨焊条。

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