CN114055015A - 一种自保护明弧堆焊药芯焊丝及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自保护明弧堆焊药芯焊丝及其应用方法。该药芯焊丝采用H08A冷轧薄钢带为外层包皮，并于包皮内配以高碳铬铁、铌铁、中碳锰铁、硅铁、钒铁、碳化钛粉、超微细石墨、鳞片石墨、超微细铝粉和还原铁粉构成粉芯，经自保护明弧堆焊，形成一种包含胞状奥氏体基体、胞状晶内原位析出的(Nb,V,Ti)C复合相和沿晶断续聚集态分布的(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆相的组织结构的耐磨合金。该自保护明弧堆焊合金既有高体积分数的奥氏体韧性基体，又含有适量硬质耐磨相的药芯焊丝，可应用于耐冲击磨粒磨损工况下零部件堆焊耐磨合金层，如：挖掘机的斗齿、磨机衬板等。

Description

一种自保护明弧堆焊药芯焊丝及其应用方法

技术领域

本发明属于堆焊药芯焊丝技术领域，具体涉及一种自保护明弧堆焊药芯焊丝及其应用方法。

背景技术

作为一种常规的表面工程技术，堆焊不仅可快速修复因长期服役而磨损失效的先进机械零件，而且用来制备复合耐磨零件，这对于实现资源的循环快速利用具有积极的意义。

堆焊材料主要有药皮焊条、药芯焊丝等，其中药芯焊丝可在线连续堆焊作业，熔敷效率高。药芯焊丝主要堆焊方法有：埋弧焊、气保护或者自保护明弧焊，其中自保护明弧焊不需要外加保护气体，如二氧化碳、氩气等，可直接利用气保护焊或者埋弧焊原有设备作业，灵活性和自适应性强。此外，明弧作业可观察堆焊熔池的情况，便于调整焊接工艺而获得无气孔和无裂纹等缺陷的高质量焊缝，受到不少一线企业的眷顾。

然而，自保护明弧药芯焊丝需要自生保护气体，这对其药芯焊丝的成分配备提出了非常高的要求，即其既要满足耐磨性等机械性能要求，又要满足自保护工艺性能要求，因而配方创新方面需加大力度。实践经验显示，要想获得一种耐磨性和自保护性能兼优的药芯焊丝并不是一件容易的事情，需要理念和实践经验的双重优化配合。

对于药芯焊丝堆焊合金来说，有的强调其耐磨性，要求硬度越高越好；有的着重于抗裂性，要求合金韧性越高越好。这是针对不同磨损工况而作出的某一方面要求。工件实际磨损状况属于一个系统工程，对其合金的各项性能都有要求。如硬度高，不免韧性低下，即抗裂性差；如韧性高，耐磨性则不达标。在研制实践中，耐磨性和韧性往往表现为一个矛盾体，往往顾此失彼。研究表明，堆焊合金不仅取决于所含硬质相的数量、分布及尺度，而且与基体数量、尺度等因素有关，获得耐磨性和韧性均佳的堆焊药芯焊丝成为焊接技术人员一直孜孜以求而努力解决的目标。

堆焊合金的硬质相主要有碳化物、硼化物等两种常用类型，氮化物、硅化物等制备技术难度高，且成本高，应用偏少。合金基体类型主要有：铁素体、马氏体和奥氏体等三种，其中铁素体偏软，但常出现于高铬和高硼合金，有不少文献将之误认为奥氏体，但所述文献XRD谱表征结果多为铁素体；马氏体包含低碳板条状马氏体和高碳孪晶马氏体等类型，前者强韧性高，抗裂性好，但基本不耐磨粒磨损，作为强度用钢的相组织；高碳孪晶马氏体多为隐针马氏体，具有一定耐磨性和韧性，但高组分量的堆焊合金，析出数量偏少；以奥氏体为基体的高锰钢具有良好的韧性，表现为奥氏体基体能吸收大量的冲击功,抑制裂纹在磨损亚表层中的产生与扩展，工件不易发生微观断裂和疲劳剥落磨损；该合金在受到冲击载荷的作用后,表面形变诱发马氏体相变，从而降低了磨粒切削和变形磨损。但是，对于冲击磨粒的磨损工况，如著名Mn13型Hadfield钢等，表现不理想，主要在于其硬质相偏少。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有堆焊合金存在的上述缺陷，提供一种所堆焊合金既有高体积分数的奥氏体韧性基体，又含有适量硬质耐磨相的自保护明弧堆焊药芯焊丝。

本发明的上述目的是通过如下的技术方案来实现的：

该种自保护明弧堆焊药芯焊丝，它以H08A冷轧薄钢带为外层包皮，并于该包皮内配以各种粉末组分构成粉芯，经自保护明弧堆焊，形成一种包含胞状奥氏体基体、胞状晶内原位析出的(Nb,V,Ti)C复合相和沿晶断续聚集态分布的(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆相的组织结构的耐磨合金；

所述药芯焊丝粉芯各粉末组分的重量百分含量分别为：15～20％的含铬量为68～72％、含碳量为8％的高碳铬铁(FeCr70C8.0)；18～20％的含铌量60％的铌铁(FeNb60-A)；16～18％的含锰量为78～85％、含碳量为1.5％的中碳锰铁(FeMn80C1.5-A)；12～18％的含硅量为40～47％的硅铁(FeSi45-A)；5～7％的含钒量为50％的钒铁(FeV50-A)；2～4％的碳化钛含量98％以上的碳化钛粉(TiC)；2～3％的含碳量不低于99％的超微细石墨(C)；0.5～1.5％的含碳量不低于98％的鳞片石墨(C)；0.5～1.5％的含铝量不低于99％的超微细铝粉(Al)；余量为含铁量不低于98％的还原铁粉(Fe)；

所述药芯焊丝粉芯的填充率为46～49％。

进一步，该药芯焊丝粉芯中，所述高碳铬铁、铌铁、中碳锰铁、硅铁、钒铁、碳化钛粉、鳞片石墨、还原铁粉的粉末细度为60目；所述超微细石墨、超微细铝粉的粉末细度为300目。

本发明的目的之二在于提供上述一种自保护明弧堆焊药芯焊丝的应用方法，即：该药芯焊丝自保护明弧堆焊时，电弧电压为30～35V，电流控制值为430～450A，焊接速度为18～20cm/min。

本发明一种包含胞状奥氏体基体、胞状晶内原位析出的(Nb,V,Ti)C复合相和沿晶断续聚集分布的(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆相的合金组织结构的堆焊药芯焊丝，可应用于冲击磨粒磨损工况下零部件堆焊耐磨合金层，如：挖掘机的斗齿、磨机衬板等。

与现有技术相比，本发明具有如下创新点和有益效果：

(1)胞状基体晶内强化相不同：传统奥氏体基体的胞状晶内强化相以NbC、TiC和VC等单一相为主，无法兼具这三种所具有的特点。本发明药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的胞状基体晶内强化相为由Nb、V、Ti三种组元构成的复合强化(Nb,V,Ti)C相，克服了传统NbC偏大、VC和TiC偏小的缺点，具有合适尺度，大多数该相尺度在5～10μm之间，均匀性好，对胞状奥氏体γ-Fe构成了良好的强化支撑作用。

(2)沿晶碳化物的种类和形态不同：传统亚共晶结构的典型组织为胞状α-Fe和沿胞状晶界分布的M₇C₃型、M₃C型等的碳化物或者M₂B型、M₃B型硼化物组成，形态呈网状或者树枝状，胞状晶粒之间完全隔开。本发明药芯焊丝堆焊合金的沿晶碳化物为(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆，该相为复杂面心立方晶系，滑移系较六面体结构的M₇C₃型、M₃C型碳化物要多；且其中碳原子量要小于上述两相；由此可知该相韧性要比上述两相好得多，更不用说比M₂B型、M₃B型硼化物了。此外，沿晶(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆碳化物基本呈团聚态分布，即大多数该型碳化物孤立析出，相互之间不连贯，中间被奥氏体γ-Fe隔开，从而避免了传统网状或者树枝状沿晶碳化物刚性过强而导致其碎裂剥落的突出缺点。

(3)胞状基体及其属性不同：传统耐磨合金的胞状基体主要以铁素体为主，有时候是富铬的铁素体，与本发明堆焊合金的奥氏体基体相比，其塑韧性不如奥氏体基体。此外，由于大部分胞状奥氏体可以找到无沿晶碳化物相隔的区域，这使大部分奥氏体可以相互支撑，即受到外加冲击变形时，有相互协同变形的空间。因而，该结构具有更好的强韧性。

(4)奥氏体化方式不同：所发明的堆焊合金的基体为奥氏体，所采用的奥氏体化的方式与传统方式不同。传统方式采用Ni、Mn奥氏体化的特点，其奥氏体稳定性好，但偏软，且高含量Ni组分加入，导致其材料成本高；如果以Mn奥氏体化方式为主，奥氏体晶粒往往粗大，且工件收缩变形大。本发明的堆焊药芯焊丝结合传统Mn奥氏体化的一部分特点，但严格限制其含量；同时，利用碳以及固溶奥氏体的中强碳化物形成元素，如Cr，提高奥氏体的稳定性；二者协同作用，获得高体积分数的奥氏体基体的堆焊合金。

(5)堆焊合金的抗裂性和耐磨性优良：本药芯焊丝堆焊合金的磨损失重为常规高铬合金的50％左右，但其韧性优良，无预热堆焊三层均不产生任何裂纹。所堆焊合金与低碳钢基体界面处组织为奥氏体+点状(Nb,V,Ti)C相+颗粒状(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆，整个堆焊层未见网状沿晶碳化物的析出，这使之抗裂性优良。此外，该堆焊合金的磨损失重只有常规高铬合金的50％～60％左右，具有优良的耐磨性，完全满足实际磨损工况要求。

附图说明

图1为本发明药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的组织形态图。

图2为图1所示药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的相组成图。

图3为对比例1中自制同类药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的组织形态图。

图4为图3所示自制同类药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的相组成图。

图5为图1所示药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的磨损形貌图。

图6为图3所示自制同类药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的磨损形貌图。

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。

本发明的自保护明弧堆焊药芯焊丝直径为Φ3.2mm，由药芯和外表部分两部分构成，其中，外表部分选用H08A冷轧薄钢带；药芯则由以下类型重量百分含量的粉末材料组成：15～20％的含铬量为68～72％、含碳量为8％的高碳铬铁(FeCr70C8.0)；18～20％的含铌量60％的铌铁(FeNb60-A)；16～18％的含锰量为78～85％、含碳量为1.5％的中碳锰铁(FeMn80C1.5-A)；12～18％的含硅量为40～47％的硅铁(FeSi45-A)；5～7％的含钒量为50％的钒铁(FeV50-A)；2～4％的碳化钛含量98％以上的碳化钛粉(TiC)；2～3％的含碳量不低于99％的超微细石墨(C)；0.5～1.5％的含碳量不低于98％的鳞片石墨(C)；0.5～1.5％的含铝量不低于99％的超微细铝粉(Al)；余量为含铁量不低于98％的还原铁粉(Fe)；

所述药芯焊丝粉芯的填充率为46～49％。

在药芯焊丝成型之前，将超微细石墨和超微细铝粉过300目筛，上述其他粉末组分过60目筛，然后一起混合，并搅拌均匀。随后将该混合粉末与H08A冷轧薄钢带在药芯焊丝成型机上轧制成型为直径Φ4.6mm的粗丝，以每次减径0.2mm，逐步拉拔至直径Φ3.2mm备用。

在Q235A钢板上，Φ3.2mm的药芯焊丝利用MZ-1000焊机进行自保护明弧堆焊，形成第一层焊缝，其工艺参数控制值为：电弧电压30～35V，电流控制值为430～450A，焊接速度为18～20cm/min。待焊缝空冷至100～150℃以下，同上措施，该药芯焊丝自保护明弧堆焊第二层，焊后空冷。

至此，提出(Nb,V,Ti)C复合相的产生方式：利用未熔化的TiC相作为非均匀形核核心，以之作为异质形核核心而使MC型碳化物如(V，Nb)C相围绕其形核长大；从而形成(Nb,V,Ti)C复合相。由于TiC在熔体中分散较为均匀，也使(Nb,V,Ti)C复合相分布较为均匀，这利于提高组织对外加磨粒的抵抗力，从而改善堆焊合金的耐磨性。

此外，电流控制值为430～450A，焊接速度设置为18～20cm/min。同时加入一定数量的超微细石墨和铝粉，以自生更多的保护气体和加强对熔滴和熔池的先期脱氧作用，提高Cr、Nb、Si、V、Ti等合金元素的过渡系数，减少熔渣的产生，并确保Cr、Mn等合金化组分充分固溶于奥氏体基体，提高奥氏体的稳定性。同时，利用硅的固溶强化奥氏体基体作用，提高合金抗氧化性能，并利用其排斥碳原子特点，促使扩散到晶界的碳原子聚集分布，从而析出断续聚集态的(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆相。

基于此，该种自保护明弧堆焊药芯焊丝的设计原理可概括为：优化配置药芯焊丝组分，利用超微细石墨和超微细铝粉，使药芯焊丝获得良好的自保护性能；利用未熔TiC相的非均匀形核核心作用，促使Nb、V和C原子以之为核心而形核长大，从而获得分布较为均匀的(Nb,V,Ti)C复合相；利用硅和中强碳化物形成元素Cr和Mn的联合作用，使之析出沿晶断续聚集态的(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆相，使一个胞状γ-Fe和另外一个胞状γ-Fe有相通的渠道，在受到外加冲击载荷而发生变形时，可以协同作用而调控或者松弛应力，从而避免应力集中而导致裂纹萌生，获得优良耐磨性和高韧性兼具的堆焊合金。

实施例1

制作时按所设计药芯焊丝的粉芯组成配比要求，称取高碳铬铁、铌铁、中碳锰铁、硅铁、钒铁、碳化钛粉、超微细石墨、鳞片石墨、超微细铝粉和还原铁粉等药芯粉末组分。该药芯焊丝的粉芯组成(重量百分比)为：高碳铬铁15％、铌铁18％、中碳锰铁16％、硅铁12％、钒铁5％、碳化钛粉3％、超微细石墨2％、鳞片石墨1％、超微细铝粉1％、还原铁粉27％，所述药芯焊丝的粉芯填充率为47％。该药芯焊丝外层包皮采用H08A冷轧钢带(宽度16mm×厚度0.36mm，以下同)，并于包皮内配以铁合金、碳化钛粉、石墨、铝粉和还原铁粉等组分构成粉芯。

将高碳铬铁、铌铁、中碳锰铁、硅铁、钒铁、碳化钛粉、鳞片石墨和还原铁粉等药芯粉末组分过60目筛，超微细石墨、超微细铝粉过300目筛，然后将药芯所有粉末组分放在一起，充分搅拌而使之均匀混合。将上述混合粉末与H08A冷轧钢带在YHZ-1药芯焊丝成型机压制成型为直径Φ4.6mm药芯焊丝，以每次减径0.2mm，再依次拉拔减径为直径Φ3.2mm焊丝备用。

用角磨机将120mm×80mm×16mm的试板(Q235A钢)上的铁锈等打磨干净，将上述Φ3.2mm的药芯焊丝用焊机MZ-1000进行自保护明弧焊，堆焊形成第一层焊缝；待焊缝冷却到100～150℃以下，再将该药芯焊丝进行自保护明弧堆焊，堆焊形成第二层焊缝，空冷至室温。

药芯焊丝的自保护明弧堆焊工艺参数如表1所示，焊后焊缝无气孔等缺陷，仅有少量残渣。将堆焊试样线切割加工制备为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。

表1药芯焊丝自保护明弧堆焊工艺参数

耐磨性试验采用MLS-225型湿砂橡胶轮式磨损试验机，试验条件如下：橡胶轮直径178mm、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。

分别以下面对比例1所述自制同类堆焊药芯焊丝的耐磨性试样作为标准试样，标准试样的相对磨损系数为1.00，其他试样的相对磨损系数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所述药芯焊丝自保护明弧堆焊合金试样的组织形态和相组成分别如图1和图2所示，该堆焊试样的磨损形貌如图5所示。

实施例2

制作时按所设计药芯焊丝的粉芯组成配比要求，称取高碳铬铁、铌铁、中碳锰铁、硅铁、钒铁、碳化钛粉、超微细石墨、鳞片石墨、超微细铝粉和还原铁粉等药芯粉末组分。该药芯焊丝的粉芯组成(重量百分比)为：高碳铬铁20％、铌铁19％、中碳锰铁18％、硅铁16％、钒铁7％、碳化钛粉4％、超微细石墨3％、超微细铝粉1.5％、鳞片石墨0.5％、还原铁粉11％，所述药芯焊丝的粉芯填充率为48％。该药芯焊丝外层包皮采用H08A冷轧钢带(宽度16mm×厚度0.36mm，以下同)，并于包皮内配以铁合金、碳化钛粉、石墨、铝粉和还原铁粉等组分构成粉芯。

将高碳铬铁、铌铁、中碳锰铁、硅铁、钒铁、碳化钛粉、鳞片石墨和还原铁粉等药芯粉末组分过60目筛，超微细石墨、超微细铝粉过300目筛，然后将药芯所有粉末组分放在一起，充分搅拌而使之均匀混合。将上述混合粉末与H08A冷轧钢带在YHZ-1药芯焊丝成型机压制成型为直径Φ4.6mm药芯焊丝，以每次减径0.2mm，再依次拉拔减径为直径Φ3.2mm焊丝备用。

其它试验内容同实施例1。

实施例3

制作时按所设计药芯焊丝的粉芯组成配比要求，称取高碳铬铁、铌铁、中碳锰铁、硅铁、钒铁、碳化钛粉、超微细石墨、鳞片石墨、超微细铝粉和还原铁粉等药芯粉末组分。该药芯焊丝的粉芯组成(重量百分比)为：高碳铬铁18％、铌铁20％、中碳锰铁17％、硅铁18％、钒铁6％、碳化钛粉2％、超微细石墨2.5％、鳞片石墨1.5％、超微细铝粉0.5％、还原铁粉14.5％，所述药芯焊丝的粉芯填充率为49％。该药芯焊丝外层包皮采用H08A冷轧钢带(宽度16mm×厚度0.36mm，以下同)，并于包皮内配以铁合金、碳化钛粉、石墨、铝粉和还原铁粉等组分构成粉芯。

将高碳铬铁、铌铁、中碳锰铁、硅铁、钒铁、碳化钛粉、鳞片石墨和还原铁粉等药芯粉末组分过60目筛，超微细石墨、超微细铝粉过300目筛，然后将药芯所有粉末组分放在一起，充分搅拌而使之均匀混合。将上述混合粉末与H08A冷轧钢带在YHZ-1药芯焊丝成型机压制成型为直径Φ4.6mm药芯焊丝，以每次减径0.2mm，再依次拉拔减径为直径Φ3.2mm焊丝备用。

其它试验内容同实施例1。

对比例1

自制自保护明弧堆焊药芯焊丝，其药芯组成为：高碳铬铁15％、铌铁15％、硅铁10％、钒铁8％、硼铁8％、碳化钛粉3％、鳞片石墨5％、还原铁粉36％，所述药芯焊丝的粉芯填充率为48％。其他内容同实施例1。

该药芯焊丝在120mm×80mm×16mm的试板(Q235A钢)上，用焊机MZ-1000自保护明弧堆焊两层，堆焊工艺参数同表1，空冷。焊后，堆焊焊缝表面有1道横向裂纹。

其它试验内容同实施例1。

对比例1所述同类药芯焊丝明弧堆焊合金的组织形态和相组成分别如图3和图4所示，该堆焊试样的磨损形貌如图6所示。

从表2可以看出，本发明的药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的相对磨损系数ε是自制同类药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的2.18～2.49倍，只有常规高铬合金0.05g的50％左右，这说明该自保护明弧堆焊药芯焊丝具有优良的耐磨性。

通过图1和图2可知，本发明药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的组织主要由胞状奥氏体基体、胞状晶内原位析出的(Nb,V,Ti)C复合相和沿胞状晶界断续聚集态分布的(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆相构成。图1显示胞状晶内原位析出的(Nb,V,Ti)C复合相分布较为均匀，大多数在5～10μm之间，尺度均匀性好，体积分数可达10％。这对于胞状奥氏体γ-Fe构成良好强化支撑作用。

表2实施例和对比例堆焊合金的耐磨粒磨损性能

另外，从图1还可以得知，大多数胞状γ-Fe晶粒和另一个胞状γ-Fe晶粒都有相通的区域，这使胞状γ-Fe晶粒在受到外加冲击载荷而发生变形时，可以协同作用而松弛应力，从而避免应力和变形集中的现象，提高合金的韧性。沿胞状晶界断续聚集态分布的(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆相的体积分数可达15％左右，与原位析出的(Nb,V,Ti)C复合相，可以作为堆焊合金的耐磨相，且分布于不同区域，可协同作用，从而提高堆焊合金的耐磨性。

与实施例的药芯焊丝组分相比，对比例1除了没有加入锰铁组分，增加硼铁组分，其他组分如硅铁和铌铁等组分有所降低，钒铁组分有所提高，整体上属于同类药芯焊丝。由图3和图4可知，自制的同类药芯焊丝自保护明弧堆焊合金由胞状铁素体α-Fe、晶内少量γ-Fe、原位析出的(Nb,V,Ti)C复合相和沿晶网状或树枝状的(Fe,Cr)₂₃(C,B)₆组成。原位析出的(Nb,V,Ti)C复合相多分布于胞状晶粒晶界区域，而非晶内，对胞状α-Fe基本无支撑作用；沿晶(Fe,Cr)₂₃(C,B)₆呈网状或者树枝状形态，形态与变态莱氏体相近，即呈变态共晶形态，这使之较脆，与实施例的断续聚集态分布所产生的良好作用无法相比。上述组织结构使得该区域的脆性较为突出，受外加磨粒碾压、冲击时易显微剥落而降低合金耐磨性。

对比图5和图6所示堆焊试样的磨损形貌可知，在相同磨损试验条件下，本发明的自保护明弧堆焊药芯焊丝磨损表面残留划痕较浅，整体呈现均匀磨损，其磨损机制主要为磨粒的显微切削，这说明其抵抗磨粒的显微切削能力强且组织的均匀性好，基体和硬质相协同作用，从而提高堆焊合金的耐磨性。而对比例1所示自制同类药芯焊丝自保护明弧堆焊合金的磨损表面则有大量划痕且深，其磨损机制为磨粒的显微切削，其组织结构抵抗磨粒磨损的性能不高，整齐一致的划痕显示沿晶硬质相对磨粒的显微切削运动阻碍作用小，从而其磨损失重大。

以上结果表明，本发明的一种自保护明弧堆焊药芯焊丝拥有优良的耐磨粒磨损性能，可用于冲击磨粒磨损工况下零部件自保护明弧堆焊耐磨层。

Claims (3)

1.一种自保护明弧堆焊药芯焊丝，其特征在于：它以H08A冷轧薄钢带为外层包皮，并于该包皮内配以各种粉末组分构成粉芯，经自保护明弧堆焊，形成一种包含胞状奥氏体基体、胞状晶内原位析出的(Nb,V,Ti)C复合相和沿晶断续聚集态分布的(Fe,Cr,Mn)₂₃C₆相的组织结构的耐磨合金；

所述药芯焊丝粉芯各粉末组分的重量百分含量分别为：15～20％的含铬量为68～72％、含碳量为8％的高碳铬铁；18～20％的含铌量60％的铌铁；16～18％的含锰量为78～85％、含碳量为1.5％的中碳锰铁；12～18％的含硅量为40～47％的硅铁；5～7％的含钒量为50％的钒铁；2～4％的碳化钛含量98％以上的碳化钛粉；2～3％的含碳量不低于99％的超微细石墨；0.5～1.5％的含碳量不低于98％的鳞片石墨；0.5～1.5％的含铝量不低于99％的超微细铝粉；余量为含铁量不低于98％的还原铁粉；

所述药芯焊丝粉芯的填充率为46～49％。

2.根据权利要求1所述一种自保护明弧堆焊药芯焊丝，其特征在于：该药芯焊丝粉芯中，所述高碳铬铁、铌铁、中碳锰铁、硅铁、钒铁、碳化钛粉、鳞片石墨、还原铁粉的粉末细度为60目；所述超微细石墨、超微细铝粉的粉末细度为300目。

3.一种如权利要求1所述自保护明弧堆焊药芯焊丝的应用方法，其特征在于：该药芯焊丝自保护明弧堆焊时，电弧电压为30～35V，电流控制值为430～450A，焊接速度为18～20cm/min。

Images