CN116100196B - Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法 - Google Patents

Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116100196B
CN116100196B CN202310367464.5A CN202310367464A CN116100196B CN 116100196 B CN116100196 B CN 116100196B CN 202310367464 A CN202310367464 A CN 202310367464A CN 116100196 B CN116100196 B CN 116100196B
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding wire
powder
based amorphous
sheath
amorphous coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310367464.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116100196A (zh
Inventor
刘福广
刘国刚
米紫昊
常哲
张兰庆
李�杰
伊晓鲁
王垚
张华东
刘增瑞
杨新宇
黄修喜
林崴
乔燕雄
许有海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Dezhou Power Plant of Huaneng International Power Co Ltd
Inner Mongolia Mengdian Huaneng Thermal Power Corp Ltd Wuhai Power Plant
Dongfang Power Plant of Huaneng Hainan Power Generation Co Ltd
Original Assignee
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Dezhou Power Plant of Huaneng International Power Co Ltd
Inner Mongolia Mengdian Huaneng Thermal Power Corp Ltd Wuhai Power Plant
Dongfang Power Plant of Huaneng Hainan Power Generation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd, Dezhou Power Plant of Huaneng International Power Co Ltd, Inner Mongolia Mengdian Huaneng Thermal Power Corp Ltd Wuhai Power Plant, Dongfang Power Plant of Huaneng Hainan Power Generation Co Ltd filed Critical Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN202310367464.5A priority Critical patent/CN116100196B/zh
Publication of CN116100196A publication Critical patent/CN116100196A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116100196B publication Critical patent/CN116100196B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261Rods, electrodes, wires
    • B23K35/0266Rods, electrodes, wires flux-cored
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/40Making wire or rods for soldering or welding
    • B23K35/406Filled tubular wire or rods
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

本发明提供了一种Fe‑Cr‑Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法,涉及焊接材料技术领域,为解决受热面管磨损严重的问题而设计。Fe‑Cr‑Mo基非晶涂层焊丝,包括外皮以及填充于所述外皮中的药芯;所述外皮为430不锈钢带,以占所述药芯总质量的质量百分比计,所述药芯包括Cr:20.0%~25.0%,Mo:35.0%~40.0%,Al:5.0%~7.0%,C:6%~10.0%,B:10.0%~13.0%,Y:4.0%~5.0%,其余为Fe。本发明提供的Fe‑Cr‑Mo基非晶涂层焊丝通过金属元素、非金属元素及外部强制冷却等方式,保证堆焊层中存在非晶相,堆焊层综合性能优异。

Description

Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及焊接材料技术领域,具体而言,涉及一种Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝和Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝的制备方法。
背景技术
我国煤炭资源丰富,2000年煤电在总发电量的比重占77%。燃煤锅炉产生的高温烟气中含有大量的硬质飞灰颗粒,常常使鼓励“四管”(水冷壁管,过热器管,再热器管和省煤器管)发生工位冲蚀磨损和热腐蚀,引发管子泄漏及爆管事故,停工检修或更换管材,对锅炉运行的安全性和经济性产生了很大的影响。近年来高速发展的循环流化床燃烧是一种洁净煤技术,截至2010年,我国已有2000多台循环硫化床锅炉投入运行,其受热面管的磨损是一个比较严重的问题。因此,采用先进的表面工程理论和技术,研制锅炉“四管”表面的高温抗冲蚀磨损、热腐蚀防护层,具有重要的理论意义和工程实际价值。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝,以解决现有受热面管磨损严重的技术问题。
本发明提供的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝,包括外皮以及填充于所述外皮中的药芯;所述外皮为430不锈钢带,以占所述药芯总质量的质量百分比计,所述药芯包括Cr:20.0%~25.0%,Mo:35.0%~40.0%,Al:5.0%~7.0%,C:6%~10.0%,B:10.0%~13.0%,Y:4.0%~5.0%,其余为Fe。
本发明Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝带来的有益效果是:
本发明实施例的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝适用于电厂锅炉受热面管表面堆焊用,由于焊丝中合理的元素添加,配合CMT堆焊的低热输入和外部强制冷却作用,可以实现堆焊层中非晶态的存在,从而可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性。而且,该焊丝针对电厂锅炉受热面管的服役工况,通过固溶强化和第二相强化的方式,强化熔覆层基体组织,提高耐磨性能:固溶强化通过Cr、Mo、C等元素固溶于Fe基体组织中;第二相强化通过C和Al元素的添加,原位生成的陶瓷硬质相Cr2C3和Al2O3,实现对基体的强化。在堆焊的时候,外部强制冷却通过在管道内部通冷却水的方式,实现对熔池冷速的提高,从而促进非晶态的生成。借助稀土元素和B元素,提高熔覆过程熔池的润湿性能,净化晶界,进一步促进堆焊层的耐磨和耐蚀性能。采用上述的焊丝制备锅炉受热面管表面熔覆层,熔覆层与基体之间为冶金结合,具有寿命长、可靠性高等优点。
优选的技术方案中,所述Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝的填充率为30%~32%。
优选的技术方案中,所述Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝的直径为1.0mm~1.2mm。
本发明的第二个目的在于提供一种Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝的制备方法,包括如下步骤:
称取药粉:按以下质量百分比称取药粉,Cr:20.0%~25.0%,Mo:35.0%~40.0%,Al:5.0%~7.0%,C:6%~10.0%,B:10.0%~13.0%,Y:4.0%~5.0%,其余为Fe粉,以上所有组分的质量百分比之和为100%;
烘干药粉;
混合药粉;
填充药粉:去除外皮表面的油脂,并将外皮弯曲为U形,将混合好的药粉填充进外皮,并将外皮合口;
拉拔焊丝:采用拉拔工艺制成焊丝成品。
采用上述方法制备的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝,由于焊丝中合理的元素添加,配合CMT堆焊的低热输入和外部强制冷却作用,可以实现堆焊层中非晶态的存在,从而可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性。
优选的技术方案中,所述烘干药粉步骤中,将药粉置于真空加热炉内加热,加热温度为100~150℃,保温时间为1~4h,去除药粉中的水分。
优选的技术方案中,所述混合药粉步骤中,将烘干后的药粉放置于混粉机中进行混合,混合时间为1h~4h。
优选的技术方案中,所述拉拔焊丝中,采用拉拔模具拉拔制造所述焊丝成品,采用多道次拉拔的工艺,第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm。
优选的技术方案中,所述药粉的粒度为100目~200目。
优选的技术方案中,所述外皮的原材料尺寸为厚度为0.4mm,宽度为7mm。
优选的技术方案中,还包括焊丝包装步骤:将焊丝成品缠绕于焊丝盘,并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案,下面将对实施例或背景技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为使用实施例二制备的焊丝在12Cr1MoV基体上进行的焊接工艺性试验的金相图。
图2为使用实施例二制备的焊丝在12Cr1MoV基体上进行堆焊后其堆焊层的磨损表面。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法,适用于电厂锅炉受热面管表面堆焊用,由于焊丝中合理的元素添加,配合CMT堆焊的低热输入和外部强制冷却作用,可以实现堆焊层中非晶态的存在,从而可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性。
第一方面,本发明实施例提供的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝,包括外皮以及填充于外皮中的药芯;外皮为430不锈钢带,以占药芯总质量的质量百分比计,药芯包括Cr:20.0%~25.0%,Mo:35.0%~40.0%,Al:5.0%~7.0%,C:6%~10.0%,B:10.0%~13.0%,Y:4.0%~5.0%,其余为Fe。
本发明Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝带来的有益效果是:
本发明实施例的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝针对电厂锅炉受热面管的服役工况,通过固溶强化和第二相强化的方式,强化熔覆层基体组织,提高耐磨性能:固溶强化通过Cr、Mo、C等元素固溶于Fe基体组织中;第二相强化通过C和Al元素的添加,原位生成的陶瓷硬质相Cr2C3和Al2O3,实现对基体的强化。在堆焊的时候,外部强制冷却,通过在管道内部通冷却水的方式,实现对熔池冷速的提高,从而促进非晶态的生成。借助稀土元素和B元素,提高熔覆过程熔池的润湿性能,净化晶界,进一步促进堆焊层的耐磨和耐蚀性能。采用上述的焊丝制备锅炉受热面管表面熔覆层,熔覆层与基体之间为冶金结合,具有寿命长、可靠性高等优点。
本发明实施例的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝中,填充率为30%~32%。
本发明实施例的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝中,直径为1.0mm~1.2mm。
具体的,本发明实施例中的各组分的作用机理和含量如下:
除铁元素外,焊丝中主要元素为Cr,来自于作为外皮的430不锈钢带和药粉的添加,Cr可以通过生成致密的Cr2O3提高熔覆层的耐高温性能;Cr也可以固溶于Fe基体中,提高基体强度。此外,Cr与C反应,可以原位生成硬质Cr2C3颗粒,弥散分布在Fe基体中,提高基体的耐磨性能。
除铁元素外,焊丝中第二主要元素为Mo,Mo的原子半径大,其固溶于Fe基体中引起的晶格畸变效果明显,因此强化效果显著。Mo也可以形成致密的高温氧化膜,提高熔覆层的高温性能。Mo熔点较高,易促进非晶相的生成。
焊丝中还包括Al元素,Al一方面可以形成致密的Al2O3,提高熔覆层的耐高温性能,另一方面这些细小的Al2O3颗粒可以提高基体的硬度和耐磨性能。
焊丝中添加一定量的C,本实施例的焊丝中添加的C元素含量较高,主要是借助非金属元素C的非晶形成能力,提高熔覆层中非晶态物质的含量。此外,C作为Cr可以原位反应生成硬质的Cr2C3相,提高基体的耐磨性能。
焊丝中还添加了一定量的B,B和C一样作为非金属元素,可以促进熔覆金属中非晶态物质的含量。此外,B与Fe反应原位生成多种铁的硼化物,硬度高,弥散度高,可以显著提高基体的耐磨性能。
焊丝中还添加了稀土元素Y:稀土元素的添加,一方面是净化晶界,提高晶界结合强度;另一方面可以细化晶粒尺寸,提高熔覆层的综合性能。
综上,本实施例提供的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝由于焊丝中合理的元素添加,配合CMT堆焊的低热输入和外部强制冷却作用,可以实现堆焊层中非晶态的存在,从而可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性。
另一方面,本实施例所提供的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝的制备方法,包括如下步骤:
称取药粉:按以下质量百分比称取药粉,Cr:20.0%~25.0%,Mo:35.0%~40.0%,Al:5.0%~7.0%,C:6%~10.0%,B:10.0%~13.0%,Y:4.0%~5.0%,其余为Fe粉,以上所有组分的质量百分比之和为100%;其中,药粉的粒度范围是100目~200目;
烘干药粉:将药粉置于真空加热炉内加热,加热温度为100~150℃,保温时间为1~4h,去除药粉中的水分;
混合药粉:将烘干后的药粉放置于混粉机中进行混合,混合时间为1h~4h;
填充药粉:选用原材料尺寸为厚度为0.4mm,宽度为7mm的430不锈钢带作为外皮,去除外皮表面的油脂,并将外皮弯曲为U形,将混合好的药粉填充进外皮,并将外皮合口;
拉拔焊丝:采用拉拔工艺制成焊丝成品,具体地,采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品,采用多道次拉拔的工艺,第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm,所制成的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝直径为1.0mm~1.2mm。
采用上述方法制备的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝,由于焊丝中合理的元素添加,配合CMT堆焊的低热输入和外部强制冷却作用,可以实现堆焊层中非晶态的存在,从而可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性。
除上述步骤外,制造方法还可以包括焊丝包装步骤:将焊丝成品缠绕于焊丝盘,并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
本发明实施例所提供的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法,具有以下有益效果:
(1)本发明实施例提供的焊丝,由于焊丝中合理的元素添加,配合CMT堆焊的低热输入和外部强制冷却作用,可以实现堆焊层中非晶态的存在,从而可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性。
(2)本发明实施例提供的焊丝针对电厂锅炉受热面管的服役工况,通过固溶强化和第二相强化的方式,强化熔覆层基体组织,提高耐磨性能:固溶强化通过Cr、Mo、C等元素固溶于Fe基体组织中;第二相强化通过C和Al元素的添加,原位生成的陶瓷硬质相Cr2C3和Al2O3,实现对基体的强化。
(3)本发明实施例提供的焊丝在堆焊的时候,外部强制冷却,通过在管道内部通冷却水的方式,实现对熔池冷速的提高,从而促进非晶态的生成。
(4)本发明实施例提供的焊丝借助稀土元素和B元素,提高熔覆过程熔池的润湿性能,净化晶界,进一步促进堆焊层的耐磨和耐蚀性能。
(5)采用本发明实施例提供的焊丝制备锅炉受热面管表面熔覆层,熔覆层与基体之间为冶金结合,具有寿命长、可靠性高等优点。
采用上述Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝在12Cr1MoV基体表面进行堆焊,堆焊采用CMT电源,堆焊过程中管内通以冷却水(接近0℃),CMT堆焊电流为120~150A,堆焊层厚度为1.5~2.0mm。堆焊层的洛氏硬度处于50~53HRC,堆焊层600℃,热震试验超过150次不开裂。
实施例一:
步骤1:称取药粉,按质量百分比计,Cr粉20.0%,Mo粉35.0%,Al粉5.0%,C粉6%,B粉10.0%,Y粉4.0%,其余为Fe粉,以上所有组分的质量百分比之和为100%;
步骤2:烘干药粉,将称取的药粉置于真空加热炉内加热,加热温度为100℃,保温时间为1h,去除药粉中的水分;
步骤3:混合药粉,将烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合,混合时间为1h。
步骤4:填充药粉,选用原材料尺寸为厚度为0.4mm,宽度为7mm的430不锈钢带作为外皮,采用酒精去除外皮表面的油脂,并将外皮弯曲为U形,将步骤3获得的药粉填充进外皮,并将外皮合口;
步骤5:拉拔焊丝,采用拉拔工艺制成焊丝成品,具体地,采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品,采用多道次拉拔的工艺,其中第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm,所制成的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝直径为1.0mm~1.2mm。
步骤6:焊丝包装步骤,将焊丝成品缠绕于焊丝盘,并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
采用实施例一制备的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝在12Cr1MoV表面进行堆焊,堆焊采用CMT电源,堆焊过程中管内通以冷却水(接近0℃),CMT堆焊电流为120~150A,所获得的堆焊层厚度为1.5mm。
(1)堆焊层的XRD物相检测图谱中发现“弥散峰”,表面堆焊层存在非晶相;
(2)堆焊层的洛氏硬度为50HRC;
(3)堆焊层600℃热震试验160次不开裂。
实施例二:
步骤1:称取药粉,按质量百分比计,Cr粉25.0%,Mo粉40.0%,Al粉7.0%,C粉10%,B粉13.0%,Y粉5.0%,以上所有组分的质量百分比之和为100%;
步骤2:烘干药粉,将称取的药粉置于真空加热炉内加热,加热温度为150℃,保温时间为4h,去除药粉中的水分;
步骤3:混合药粉,将烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合,混合时间为4h。
步骤4:填充药粉,选用原材料尺寸为厚度为0.4mm,宽度为7mm的430不锈钢带作为外皮,采用酒精去除外皮表面的油脂,并将外皮弯曲为U形,将步骤3获得的药粉填充进外皮,并将外皮合口;
步骤5:拉拔焊丝,采用拉拔工艺制成焊丝成品,具体地,采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品,采用多道次拉拔的工艺,其中第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm,所制成的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝直径为1.0mm~1.2mm;
步骤7:焊丝包装步骤,将焊丝成品缠绕于焊丝盘,并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
采用实施例二制备的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝在12Cr1MoV表面进行堆焊,堆焊采用CMT电源,堆焊过程中管内通以冷却水(接近0℃),CMT堆焊电流为120~150A,所获得的堆焊层厚度为2.0mm。
(1)堆焊层的XRD物相检测图谱中发现“弥散峰”,表面堆焊层存在非晶相;
(2)堆焊层的洛氏硬度为53HRC;
(3)堆焊层600℃热震试验170次不开裂。
图1为使用实施例二制备的焊丝在12Cr1MoV基体上进行的焊接工艺性试验的金相图,从图中可以看出,堆焊焊缝成形良好。通过计算,堆焊层稀释率仅为1%,主要原因是CMT热输入低,并且有外部强制水冷的作用。
图2为使用实施例二制备的焊丝在12Cr1MoV基体上进行堆焊后其堆焊层的磨损表面,从图中可以看出,以黏着和磨粒磨损为主,犁沟型形貌较少,耐磨性较好。
实施例三:
步骤1:称取药粉,按质量百分比计,Cr粉22.0%,Mo粉37.0%,Al粉6.0%,C粉8.0%,B粉12.0%,Y粉4.5%,其余为Fe粉,以上所有组分的质量百分比之和为100%;
步骤2:烘干药粉,将称取的药粉置于真空加热炉内加热,加热温度为120℃,保温时间为3h,去除药粉中的水分;
步骤3:混合药粉,将烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合,混合时间为3h。
步骤4:填充药粉,选用原材料尺寸为厚度为0.4mm,宽度为7mm的430不锈钢带作为外皮,采用酒精去除外皮表面的油脂,并将外皮弯曲为U形,将步骤3获得的药粉填充进外皮,并将外皮合口;
步骤5:拉拔焊丝,采用拉拔工艺制成焊丝成品,具体地,采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品,采用多道次拉拔的工艺,其中第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm,所制成的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝直径为1.0mm~1.2mm;
步骤7:焊丝包装步骤,将焊丝成品缠绕于焊丝盘,并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
采用实施例三制备的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝在12Cr1MoV表面进行堆焊,堆焊采用CMT电源,堆焊过程中管内通以冷却水(接近0℃),CMT堆焊电流为120~150A,所获得的堆焊层厚度为1.7mm。
(1)堆焊层的XRD物相检测图谱中发现“弥散峰”,表面堆焊层存在非晶相;
(2)堆焊层的洛氏硬度为52HRC;
(3)堆焊层600℃热震试验155次不开裂。
实施例四:
步骤1:称取药粉,按质量百分比计,Cr粉23.0%,Mo粉36.0%,Al粉5.5%,C粉8.0%,B粉11.0%,Y粉4.2%,其余为Fe粉,以上所有组分的质量百分比之和为100%;
步骤2:烘干药粉,将称取的药粉置于真空加热炉内加热,加热温度为125℃,保温时间为3.5h,去除药粉中的水分;
步骤3:混合药粉,将烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合,混合时间为3.8h。
步骤4:填充药粉,选用原材料尺寸为厚度为0.4mm,宽度为7mm的430不锈钢带作为外皮,采用酒精去除外皮表面的油脂,并将外皮弯曲为U形,将步骤3获得的药粉填充进外皮,并将外皮合口;
步骤5:拉拔焊丝,采用拉拔工艺制成焊丝成品,具体地,采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品,采用多道次拉拔的工艺,其中第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm,所制成的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝直径为1.0mm~1.2mm;
步骤7:焊丝包装步骤,将焊丝成品缠绕于焊丝盘,并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
采用实施例四制备的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝在12Cr1MoV表面进行堆焊,堆焊采用CMT电源,堆焊过程中管内通以冷却水(接近0℃),CMT堆焊电流为120~150A,所获得的堆焊层厚度为1.6mm。
(1)堆焊层的XRD物相检测图谱中发现“弥散峰”,表面堆焊层存在非晶相;
(2)堆焊层的洛氏硬度为51HRC;
(3)堆焊层600℃热震试验165次不开裂。
实施例五:
步骤1:称取药粉,按质量百分比计,Cr粉24.0%,Mo粉39.0%,Al粉6.2%,C粉9.0%,B粉12.5%,Y粉4.9%,其余为Fe粉,以上所有组分的质量百分比之和为100%;
步骤2:烘干药粉,将称取的药粉置于真空加热炉内加热,加热温度为110℃,保温时间为1.4h,去除药粉中的水分;
步骤3:混合药粉,将烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合,混合时间为1.4h。
步骤4:填充药粉,选用原材料尺寸为厚度为0.4mm,宽度为7mm的430不锈钢带作为外皮,采用酒精去除外皮表面的油脂,并将外皮弯曲为U形,将步骤3获得的药粉填充进外皮,并将外皮合口;
步骤5:拉拔焊丝,采用拉拔工艺制成焊丝成品,具体地,采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品,采用多道次拉拔的工艺,其中第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm,所制成的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝直径为1.0mm~1.2mm;
步骤7:焊丝包装步骤,将焊丝成品缠绕于焊丝盘,并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
采用实施例五制备的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝在12Cr1MoV表面进行堆焊,堆焊采用CMT电源,堆焊过程中管内通以冷却水(接近0℃),CMT堆焊电流为120~150A,所获得的堆焊层厚度为2.0mm。
(1)堆焊层的XRD物相检测图谱中发现“弥散峰”,表面堆焊层存在非晶相;
(2)堆焊层的洛氏硬度为53HRC;
(3)堆焊层600℃热震试验170次不开裂。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
上述实施例中,诸如“上”、“下”等方位的描述,均基于附图所示。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。
因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝,其特征在于,包括外皮以及填充于所述外皮中的药芯;所述外皮为430不锈钢带,以占所述药芯总质量的质量百分比计,所述药芯包括Cr:20.0%~25.0%,Mo:35.0%~40.0%,Al:5.0%~7.0%,C:6%~10.0%,B:10.0%~13.0%,Y:4.0%~5.0%,其余为Fe;所述Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝的填充率为30%~32%;所述Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝的直径为1.0mm~1.2mm;药粉的粒度为100目~200目;外皮的原材料尺寸为厚度为0.4mm,宽度为7mm。
2.一种权利要求1的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
称取药粉:按以下质量百分比称取药粉,Cr:20.0%~25.0%,Mo:35.0%~40.0%,Al:5.0%~7.0%,C:6%~10.0%,B:10.0%~13.0%,Y:4.0%~5.0%,其余为Fe粉,以上所有组分的质量百分比之和为100%;
烘干药粉:将药粉置于真空加热炉内加热,加热温度为100~150℃,保温时间为1~4h,去除药粉中的水分;
混合药粉:将烘干后的药粉放置于混粉机中进行混合,混合时间为1h~4h;
填充药粉:去除外皮表面的油脂,并将外皮弯曲为U形,将混合好的药粉填充进外皮,并将外皮合口;
拉拔焊丝:采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品,采用多道次拉拔的工艺,第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm。
3.根据权利要求2所述的Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝的制备方法,其特征在于,还包括焊丝包装步骤:将焊丝成品缠绕于焊丝盘,并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
CN202310367464.5A 2023-04-07 2023-04-07 Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法 Active CN116100196B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310367464.5A CN116100196B (zh) 2023-04-07 2023-04-07 Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310367464.5A CN116100196B (zh) 2023-04-07 2023-04-07 Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116100196A CN116100196A (zh) 2023-05-12
CN116100196B true CN116100196B (zh) 2023-08-18

Family

ID=86267529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310367464.5A Active CN116100196B (zh) 2023-04-07 2023-04-07 Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116100196B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3764303A (en) * 1969-07-11 1973-10-09 G Schmidt Fe cr ni co mn mo welding material and blank wire and bare band electrode forms thereof
KR19980079202A (ko) * 1997-04-30 1998-11-25 토니 헬샴 용사 및 용접용 코어드 와이어
CN102275049A (zh) * 2011-08-01 2011-12-14 江西恒大高新技术股份有限公司 一种非晶结构化堆焊药芯焊丝
KR101466559B1 (ko) * 2013-07-08 2014-12-01 한국생산기술연구원 오버레이 용접용 플럭스 코어드 와이어
CN104289826A (zh) * 2014-10-31 2015-01-21 武汉科技大学 一种硼化物耐磨堆焊药芯焊丝及其制备方法
CN106425156A (zh) * 2016-07-14 2017-02-22 宁波诺迈特新材料科技有限公司 药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层
CN109967916A (zh) * 2019-05-17 2019-07-05 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种耐非氧化性酸腐蚀的奥氏体不锈钢药芯焊丝及其应用
CN113579564A (zh) * 2021-08-05 2021-11-02 郑栋 一种堆焊药芯焊丝及制备工艺、焊接方法
CN115890061A (zh) * 2022-12-27 2023-04-04 西安智能再制造研究院有限公司 一种TiC和VC强化激光堆焊层及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3764303A (en) * 1969-07-11 1973-10-09 G Schmidt Fe cr ni co mn mo welding material and blank wire and bare band electrode forms thereof
KR19980079202A (ko) * 1997-04-30 1998-11-25 토니 헬샴 용사 및 용접용 코어드 와이어
CN102275049A (zh) * 2011-08-01 2011-12-14 江西恒大高新技术股份有限公司 一种非晶结构化堆焊药芯焊丝
KR101466559B1 (ko) * 2013-07-08 2014-12-01 한국생산기술연구원 오버레이 용접용 플럭스 코어드 와이어
CN104289826A (zh) * 2014-10-31 2015-01-21 武汉科技大学 一种硼化物耐磨堆焊药芯焊丝及其制备方法
CN106425156A (zh) * 2016-07-14 2017-02-22 宁波诺迈特新材料科技有限公司 药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层
CN109967916A (zh) * 2019-05-17 2019-07-05 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种耐非氧化性酸腐蚀的奥氏体不锈钢药芯焊丝及其应用
CN113579564A (zh) * 2021-08-05 2021-11-02 郑栋 一种堆焊药芯焊丝及制备工艺、焊接方法
CN115890061A (zh) * 2022-12-27 2023-04-04 西安智能再制造研究院有限公司 一种TiC和VC强化激光堆焊层及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
热处理对Fe-Mo-Cr-B堆焊合金组织的影响;张恒;潘应君;柯德庆;洪波;陆旭锋;;武汉科技大学学报(第03期) *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116100196A (zh) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102126095B (zh) 用于核岛设备焊接的镍基电焊条药皮、焊条及其制备方法
CN102021558B (zh) 用于循环流化床锅炉水冷壁管激光熔覆涂层的合金粉末
CN103060737B (zh) 一种含纳米结构抗高温氧化腐蚀涂层用的粉芯丝材
CN104404430A (zh) 电站锅炉烟气余热回收系统中换热管防护用铁基非晶复合涂层及其激光重熔成型工艺
CN102233494B (zh) 不锈钢带极电渣堆焊焊带及焊剂
CN110434506A (zh) 压水堆核电站主设备安全端及蒸汽发生器传热管等设备用焊条
CN116079279B (zh) 抗磨损耐腐蚀Fe基焊丝及其制备方法
CN116100196B (zh) Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法
CN116117383B (zh) 高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝及其制备方法
CN112853253B (zh) 一种粉芯线材、焚烧危废发电余热锅炉受热面耐高温腐蚀合金涂层及其制备方法
CN101451225A (zh) 镍基含Cr3C2的防腐耐磨电弧喷涂粉芯丝材
CN101497977A (zh) 一种高铬铝型高耐磨电弧喷涂粉芯丝材
CN116100195B (zh) 水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝及其制备方法
CN102766778A (zh) 核电站燃料包壳用锆合金
CN101988614B (zh) 陶瓷内衬复合钢管的制备方法
CN111151918A (zh) 快中子反应堆设备制造用e316h型不锈钢埋弧焊焊接材料及其制备方法
CN102069319B (zh) 一种核电站安全壳用钢配套焊条
CN102134694B (zh) 一种耐高温氯腐蚀的粉芯丝材及熔覆层的制备方法
CN116329809B (zh) 镍基非晶药芯焊丝及其制备方法
JP6950752B2 (ja) オーステナイト系耐熱合金及びその製造方法
CN114015965A (zh) 一种用于锅炉过热管防护的双层复合涂层及其制备方法
CN116100197B (zh) 低热输入wc强化镍基焊丝及其制备方法
RU80933U1 (ru) Теплообменная труба
CN114032490B (zh) 一种aod炉汽化冷却锅炉高温防腐抗磨电弧喷涂粉芯丝材
CN116275682B (zh) 原位碳化物强化耐磨蚀药芯焊丝及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant