CN116117383B - 高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝及其制备方法 - Google Patents
高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116117383B CN116117383B CN202310367434.4A CN202310367434A CN116117383B CN 116117383 B CN116117383 B CN 116117383B CN 202310367434 A CN202310367434 A CN 202310367434A CN 116117383 B CN116117383 B CN 116117383B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding wire
- powder
- resistant metal
- ceramic composite
- hardness
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
- B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
- B23K35/0266—Rods, electrodes, wires flux-cored
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
- B23K35/406—Filled tubular wire or rods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝及其制备方法,涉及焊接材料技术领域,为解决循环流化床锅炉管壁容易高温冲蚀和磨损的问题而设计。高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝,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:62.0%~68.0%,Al:2.0%~4.0%,C:0.7%~1.0%,Mo:2.0%~4.0%,Ni:5.0%~8.0%,B:2.0%~3.0%,Si:2.0%~3.0%,Cr3C2:5.0%~6.0%,TiC:2.0%~3.0%,其余为Fe。本发明提供的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝可以保证锅炉受热面管的安全服役。
Description
技术领域
本发明涉及焊接材料技术领域,具体而言,涉及一种高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝和高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的制备方法。
背景技术
据有关资料报道,我国100MW以上的汽轮机机组,由于腐蚀和冲蚀磨损使锅炉管壁减薄,导致锅炉管道爆破造成的停机抢修时间,约占整个机组非计划停用时间的40%左右,占锅炉设备本身非计划停运时间的70%以上。这给电力供应不足的现状带来更大的压力。此外,传统的锅炉燃烧设备陈旧、效率低、有害物质排放量高,造成了严重的能源浪费和环境污染。因此,寻求高效、低污染燃烧技术,开发新的燃烧设备已成为必然。
循环流化床燃烧技术是近二十年迅速发展起来的一种洁净燃煤技术,但是由于循环流化床锅炉烟气中含有大量的飞灰颗粒,这些灰粒高速冲刷锅炉金属壁管,管壁的磨损减薄比传统燃煤锅炉更为严重,每年减薄可达2mm~4mm,使得锅炉停机频率增加,抢修时间延长,严重影响了电力的正常供应。有研究表明,循环流化床锅炉管壁的破坏主要是高温冲蚀和磨损造成。因此,研究并解决循环流化床锅炉受热管壁的高温磨蚀问题已经是当务之急。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝,以解决现有循环流化床锅炉管壁容易高温冲蚀和磨损的技术问题。
本发明提供的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝,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:62.0%~68.0%,Al:2.0%~4.0%,C:0.7%~1.0%,Mo:2.0%~4.0%,Ni:5.0%~8.0%,B:2.0%~3.0%,Si:2.0%~3.0%,Cr3C2:5.0%~6.0%,TiC:2.0%~3.0%,其余为Fe。
本发明高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝带来的有益效果是:
本发明实施例的高硬耐蚀金属基陶瓷复合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,可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性,从而保证锅炉受热面管的安全服役。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、Ni等元素固溶于Fe基体组织中;第二相强化通过外加的陶瓷硬质相Cr3C2和TiC,实现对基体的强化。焊丝中通过Cr、Al、Mo等元素的综合添加,基于元素与组织和性能之间的依存关系,调整元素的含量,从而获得合适比例的铁素体+奥氏体双相组织,保证熔覆层具有优异的耐高温腐蚀性能。焊丝中添加的第二相硬质颗粒为Cr3C2和TiC,这两种陶瓷相均具有高硬度的特点,并且其分解温度高,可以保证在熔覆过程中对基体的有效强化,在服役过程中对位错的有效钉扎。焊丝中添加B和Si元素,在熔覆过程中可以实现熔点的降低,并提高液态金属与基体的结合性能。
优选的技术方案中,所述高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的填充率为30%~35%。
优选的技术方案中,所述高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的直径为1.0mm~1.2mm。
本发明的第二个目的在于提供一种高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的制备方法,包括如下步骤:
称取药粉:按以下质量百分比称取药粉,Cr:62.0%~68.0%,Al:2.0%~4.0%,C:0.7%~1.0%,Mo:2.0%~4.0%,Ni:5.0%~8.0%,B:2.0%~3.0%,Si:2.0%~3.0%,Cr3C2:5.0%~6.0%,TiC:2.0%~3.0%,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高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝,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,可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性,从而保证锅炉受热面管的安全服役。
优选的技术方案中,所述烘干步骤中,将药粉置于真空加热炉内加热,加热温度为250℃~280℃,保温时间为2h~3h,去除药粉中的水份。
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2h~3h。
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结果图。
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金相组织图。
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高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝及其制备方法,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,可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性,从而保证锅炉受热面管的安全服役。
第一方面,本发明实施例提供的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝,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:62.0%~68.0%,Al:2.0%~4.0%,C:0.7%~1.0%,Mo:2.0%~4.0%,Ni:5.0%~8.0%,B:2.0%~3.0%,Si:2.0%~3.0%,Cr3C2:5.0%~6.0%,TiC:2.0%~3.0%,其余为Fe。
本发明高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝带来的有益效果是:
本发明实施例的高硬耐蚀金属基陶瓷复合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,可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性,从而保证锅炉受热面管的安全服役。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、Ni等元素固溶于Fe基体组织中;第二相强化通过外加的陶瓷硬质相Cr3C2和TiC,实现对基体的强化。焊丝中通过Cr、Al、Mo等元素的综合添加,基于元素与组织和性能之间的依存关系,调整元素的含量,从而获得合适比例的铁素体+奥氏体双相组织,保证熔覆层具有优异的耐高温腐蚀性能。焊丝中添加的第二相硬质颗粒为Cr3C2和TiC,这两种陶瓷相均具有高硬度的特点,并且其分解温度高,可以保证在熔覆过程中对基体的有效强化,在服役过程中对位错的有效钉扎。焊丝中添加B和Si元素,在熔覆过程中可以实现熔点的降低,并提高液态金属与基体的结合性能。
本发明实施例的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝中,填充率为30%~35%。
本发明实施例的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝中,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:
焊丝中以Fe基为主,锅炉受热面管的材质均为耐热钢,也均为Fe基,因此焊丝电弧熔覆的时候,能保证与基体的高质量冶金结合,并且由于都是Fe基,熔覆过程中产生的残余应力较低。
除铁元素外,焊丝中添加的主要元素为Cr,来自于作为外皮的430不锈钢带和药粉的添加,由于锅炉受热面管的服役工况均为高温,Cr是最合适的元素,既可以通过生成Cr2O3提高熔覆层的耐高温性能,又可以固溶于Fe基体中,以置换固溶的方式,通过造成Fe的晶格畸变,提高基体强度。此外,Cr与Fe基体之间的焊接性较好,可以保证获得优异的冶金结合。
除铁元素外,焊丝中第二主要元素为Al,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,C作为Fe基合金的间隙固溶强化元素,可以显著提高基体的强度、硬度,并且这种强化作用与第二相强化不同,可以使得基体的协同变形能力高。
焊丝中还添加了一定量的Mo,Mo的熔点较高,在熔覆过程中不易被氧化、过渡系数高,Mo作为一种置换固溶元素可以有效提高Fe基体的强度和硬度,从而提高熔覆层的耐磨性能。
焊丝中还添加了一定量的Ni,Ni一方面与Mo一样,有固溶强化的作用,另一方面Ni可以显著提高基体的机械性能——耐磨耐腐蚀,Ni是奥氏体形成元素,可以调整熔覆层中奥氏体和铁素体双相比例。Ni与Fe基体的焊接性优异,可以促进熔覆层高质量的结合
焊丝中还添加了陶瓷相Cr3C2和TiC,TiC是常温下最硬的陶瓷,TiC添加后,在熔覆层中呈现弥散分布,可以有效提高熔覆层的硬度。但是TiC陶瓷随着温度的上升,其高温性能下降,所以辅以Cr3C2陶瓷相的添加。Cr3C2陶瓷相的工作温度在550-980℃,高于锅炉受热面管的服役温度。它在金属型碳化物中抗氧化能力最高,硬度和热硬性也都相当高。
综上,本实施例提供的高硬耐蚀金属基陶瓷复合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,可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性,从而保证锅炉受热面管的安全服役。
另一方面,本实施例所提供的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的制备方法,包括如下步骤:
称取药粉:按以下质量百分比称取药粉,Cr:62.0%~68.0%,Al:2.0%~4.0%,C:0.7%~1.0%,Mo:2.0%~4.0%,Ni:5.0%~8.0%,B:2.0%~3.0%,Si:2.0%~3.0%,Cr3C2:5.0%~6.0%,TiC:2.0%~3.0%,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250℃~280℃,保温时间为2h~3h,去除药粉中的水份;
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2h~3h;
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,所制成的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝直径为1.0mm~1.2mm。
采用上述方法制备的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝,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,可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性,从而保证锅炉受热面管的安全服役。
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高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝及其制备方法,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,可以保证堆焊层具有高硬、耐蚀特性,从而保证锅炉受热面管的安全服役。
(2)本发明实施例提供的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、Ni等元素固溶于Fe基体组织中;第二相强化通过外加的陶瓷硬质相Cr3C2和TiC,实现对基体的强化。
(3)本发明实施例提供的焊丝中通过Cr、Al、Mo等元素的综合添加,基于元素与组织和性能之间的依存关系,调整元素的含量,从而获得合适比例的铁素体+奥氏体双相组织,保证熔覆层具有优异的耐高温腐蚀性能。
(4)本发明实施例提供的焊丝中添加的第二相硬质颗粒为Cr3C2和TiC,这两种陶瓷相均具有高硬度的特点,并且其分解温度高,可以保证在熔覆过程中对基体的有效强化,在服役过程中对位错的有效钉扎。
(5)本发明实施例提供的焊丝中添加B和Si元素,在熔覆过程中可以实现熔点的降低,并提高液态金属与基体的结合性能。
采用上述高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝在12Cr1MoV基体表面进行堆焊,堆焊层的洛氏硬度大于50HRC,堆焊层600℃热震试验超过130次不开裂。
实施例一:
步骤1:称取药粉,按质量百分比计,Cr粉62.0%,Al粉2.0%,C粉0.7%,Mo粉2.0%,Ni粉5.0%,B粉2.0%,Si粉2.0%,Cr3C2粉5.0%,TiC粉2.0%,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250℃,保温时间为2h,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2h。
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,所制成的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝直径为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高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝在12Cr1MoV表面进行堆焊,堆焊过程电弧稳定,飞溅较少,无气孔、裂纹等缺陷。经测试:
(1)堆焊层组织为奥氏体组织+铁素体组织,呈现柱状树枝晶形貌;
(2)堆焊层的洛氏硬度为51HRC;
(3)堆焊层的600℃热震试验140次无剥落。
实施例二:
步骤1:称取药粉,按质量百分比计,Cr粉68.0%,Al粉4.0%,C粉1.0%,Mo粉4.0%,Ni粉8.0%,B粉3.0%,Si粉3.0%,Cr3C2粉6.0%,TiC粉3.0%,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280℃,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,所制成的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝直径为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。
采用实施例二制备的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝在12Cr1MoV表面进行堆焊,堆焊过程电弧稳定,飞溅较少,无气孔、裂纹等缺陷。经测试:
(1)堆焊层组织为奥氏体组织+铁素体组织,呈现柱状树枝晶形貌;
(2)堆焊层的洛氏硬度为55HRC;
(3)堆焊层的600℃热震试验130次无剥落。
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结果图,从图中可以看出,堆焊焊缝成形良好,与基体润湿铺展较好,肉眼未见裂纹和气孔缺陷。
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金相组织图,从图中可以看出,堆焊层为奥氏体+铁素体组织,呈现柱状树枝晶形貌,微观下未发现气孔、裂纹等缺陷。
实施例三:
步骤1:称取药粉,按质量百分比计,Cr粉65.0%,Al粉3.0%,C粉0.8%,Mo粉3.0%,Ni粉7.0%,B粉2.5%,Si粉2.5%,Cr3C2粉5.5%,TiC粉2.5%,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260℃,保温时间为2.5h,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2.5h。
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,所制成的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝直径为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。
采用实施例三制备的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝在12Cr1MoV表面进行堆焊,堆焊过程电弧稳定,飞溅较少,无气孔、裂纹等缺陷。经测试:
(1)堆焊层组织为奥氏体组织+铁素体组织,呈现柱状树枝晶形貌;
(2)堆焊层的洛氏硬度为53HRC;
(3)堆焊层的600℃热震试验180次无剥落。
实施例四:
步骤1:称取药粉,按质量百分比计,Cr粉64.0%,Al粉2.5%,C粉0.9%,Mo粉3.5%,Ni粉6.0%,B粉2.8%,Si粉2.4%,Cr3C2粉5.8%,TiC粉2.9%,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268℃,保温时间为2.2h,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2.8h。
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,所制成的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝直径为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。
采用实施例四制备的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝在12Cr1MoV表面进行堆焊,堆焊过程电弧稳定,飞溅较少,无气孔、裂纹等缺陷。经测试:
(1)堆焊层组织为奥氏体组织+铁素体组织,呈现柱状树枝晶形貌;
(2)堆焊层的洛氏硬度为56HRC;
(3)堆焊层的600℃热震试验150次无剥落。
实施例五:
步骤1:称取药粉,按质量百分比计,Cr粉67.0%,Al粉2.4%,C粉0.88%,Mo粉2.4%,Ni粉5.8%,B粉2.3%,Si粉2.3%,Cr3C2粉5.6%,TiC粉2.3%,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255℃,保温时间为2.3h,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2.3h。
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,所制成的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝直径为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。
采用实施例五制备的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝在12Cr1MoV表面进行堆焊,堆焊过程电弧稳定,飞溅较少,无气孔、裂纹等缺陷。经测试:
(1)堆焊层组织为奥氏体组织+铁素体组织,呈现柱状树枝晶形貌;
(2)堆焊层的洛氏硬度为54HRC;
(3)堆焊层的600℃热震试验160次无剥落。
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 (8)
1.一种高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝,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:62.0%~68.0%,Al:2.0%~4.0%,C:0.7%~1.0%,Mo:2.0%~4.0%,Ni:5.0%~8.0%,B:2.0%~3.0%,Si:2.0%~3.0%,Cr3C2:5.0%~6.0%,TiC:2.0%~3.0%,其余为Fe;焊丝的填充率为30%~35%;焊丝的直径为1.0mm~1.2mm。
2.一种高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的制备方法,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:62.0%~68.0%,Al:2.0%~4.0%,C:0.7%~1.0%,Mo:2.0%~4.0%,Ni:5.0%~8.0%,B:2.0%~3.0%,Si:2.0%~3.0%,Cr3C2:5.0%~6.0%,TiC:2.0%~3.0%,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。
3.根据权利要求2所述的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的制备方法,其特征在于,所述烘干步骤中,将药粉置于真空加热炉内加热,加热温度为250℃~280℃,保温时间为2h~3h,去除所述药粉中的水分。
4.根据权利要求2所述的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的制备方法,其特征在于,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2h~3h。
5.根据权利要求2所述的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的制备方法,其特征在于,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。
6.根据权利要求2所述的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的制备方法,其特征在于,所述药粉的粒度为100目~200目。
7.根据权利要求2所述的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的制备方法,其特征在于,所述外皮的原材料尺寸为厚度为0.4mm,宽度为7mm。
8.根据权利要求2所述的高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝的制备方法,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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310367434.4A CN116117383B (zh) | 2023-04-07 | 2023-04-07 | 高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310367434.4A CN116117383B (zh) | 2023-04-07 | 2023-04-07 | 高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116117383A CN116117383A (zh) | 2023-05-16 |
CN116117383B true CN116117383B (zh) | 2023-08-18 |
Family
ID=86301274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310367434.4A Active CN116117383B (zh) | 2023-04-07 | 2023-04-07 | 高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116117383B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116275682B (zh) * | 2023-05-25 | 2023-09-08 | 西安热工研究院有限公司 | 原位碳化物强化耐磨蚀药芯焊丝及其制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1338350A (zh) * | 2001-09-26 | 2002-03-06 | 上海康阜实业有限公司 | 耐高温耐磨蚀的管状焊丝 |
CN1714986A (zh) * | 2005-07-08 | 2006-01-04 | 湘潭大学 | 高铬铸铁自保护堆焊药芯焊丝及其使用方法 |
CN104959747A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-10-07 | 宝志坚 | 一种金属陶瓷焊丝及其制备方法 |
CN105312792A (zh) * | 2014-07-18 | 2016-02-10 | 倪永伟 | 高铬铸铁自保护堆焊药芯焊丝 |
CN107262967A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-10-20 | 西安理工大学 | 无磁钢20Mn23Al用金属型药芯焊丝及其制备方法 |
CN113319463A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-08-31 | 磐固合金(常州)有限公司 | 一种金属基陶瓷颗粒焊丝及制备工艺 |
WO2021251423A1 (ja) * | 2020-06-09 | 2021-12-16 | 株式会社日立製作所 | 耐摩耗性部材およびそれを用いた機械装置 |
CN115261713A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-01 | 沈阳盛世五寰科技有限公司 | 一种高硬高韧耐磨高铬铸铁的制备方法 |
-
2023
- 2023-04-07 CN CN202310367434.4A patent/CN116117383B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1338350A (zh) * | 2001-09-26 | 2002-03-06 | 上海康阜实业有限公司 | 耐高温耐磨蚀的管状焊丝 |
CN1714986A (zh) * | 2005-07-08 | 2006-01-04 | 湘潭大学 | 高铬铸铁自保护堆焊药芯焊丝及其使用方法 |
CN105312792A (zh) * | 2014-07-18 | 2016-02-10 | 倪永伟 | 高铬铸铁自保护堆焊药芯焊丝 |
CN104959747A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-10-07 | 宝志坚 | 一种金属陶瓷焊丝及其制备方法 |
CN107262967A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-10-20 | 西安理工大学 | 无磁钢20Mn23Al用金属型药芯焊丝及其制备方法 |
WO2021251423A1 (ja) * | 2020-06-09 | 2021-12-16 | 株式会社日立製作所 | 耐摩耗性部材およびそれを用いた機械装置 |
CN113319463A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-08-31 | 磐固合金(常州)有限公司 | 一种金属基陶瓷颗粒焊丝及制备工艺 |
CN115261713A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-01 | 沈阳盛世五寰科技有限公司 | 一种高硬高韧耐磨高铬铸铁的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116117383A (zh) | 2023-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN116117383B (zh) | 高硬耐蚀金属基陶瓷复合焊丝及其制备方法 | |
CN111636013A (zh) | 一种新型电站用镍铬钴钼高温合金无缝管及制造方法 | |
CN101797643B (zh) | 一种无钴铁基合金粉末组合物及其应用 | |
JP2013241650A (ja) | オーステナイト系Fe−Ni−Cr合金 | |
CN101596635A (zh) | 一种热浸镀用沉没辊和稳定辊的复合堆焊方法 | |
CN114505619A (zh) | 镍基焊丝、镍基焊丝的制造方法和镍基焊丝的焊接工艺 | |
CN116079279B (zh) | 抗磨损耐腐蚀Fe基焊丝及其制备方法 | |
EP2608911B1 (en) | Processable high thermal neutron absorbing fe-base alloys | |
TW426861B (en) | Wear-resisting sintered alloy, its fabricating method and the control-rod driving apparatus using the same | |
CN116100196B (zh) | Fe-Cr-Mo基非晶涂层焊丝及其制备方法 | |
CN116275682B (zh) | 原位碳化物强化耐磨蚀药芯焊丝及其制备方法 | |
CN116329809B (zh) | 镍基非晶药芯焊丝及其制备方法 | |
CN113403503B (zh) | 700℃先进超超临界锅炉用铁镍合金无缝管及制造方法 | |
EP0933443B1 (de) | Verwendung von Stahlpulver auf der Basis Fe-Cr-Si für korrosionsbeständige Beschichtungen | |
JPH02203092A (ja) | V,Na,S,Clを含有する燃料を燃焼する環境において耐食性を有する複層鋼管 | |
CN116100197B (zh) | 低热输入wc强化镍基焊丝及其制备方法 | |
CN116441789B (zh) | 耐高温硫化氢腐蚀的Ni-Cr焊丝及其制备方法 | |
JP2931384B2 (ja) | 耐ヒートクラック性に優れた連続鋳造ロール | |
JP7492106B2 (ja) | フェライト系耐熱鋼用溶接材料、および、フェライト系耐熱鋼の溶接継手の製造方法 | |
JPS61243157A (ja) | 高Al耐熱合金鋼 | |
JPS5943993B2 (ja) | 燃焼器具用ステンレス鋼材料の製法 | |
JP2000239740A (ja) | 耐応力腐食割れ性に優れたFe基合金部材の製造方法、及びFe基合金部材 | |
JP2024008291A (ja) | ニッケル基合金 | |
CN117843379A (zh) | 耐热合金钢切屑增强的垃圾电站锅炉浇筑料及其制备方法 | |
JPS60238423A (ja) | 二相系ステンレス鋼の溶接部の耐食性改善方法 |
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 |