CN1562550A - 一种耐磨管状碳化钨焊条 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐磨管状碳化钨焊条，主要用于钢齿牙轮钻头的齿面强化，以及牙轮钻头的掌尖强化，也可用于其它钢件的表面强化。它包括有焊管和填料，所述的填料包括烧结碳化钨颗粒、铸造碳化钨颗粒、合金粉和有机粘结剂，各组分的含量按重量计为：烧结碳化钨颗粒60～95％，铸造碳化钨颗粒0～35％，合金粉2～6％，有机树脂0.5～2％，其特征在于所述合金粉的组份含量按重量百分比计为：Cr 7～40％，Si 4～14％，B 2.5～9％，Mn 0～15％，Ni余量。采用上述合金体系配方后，在堆焊过程中，能够有效降低粘结金属的熔点，从而减少对耐磨颗粒的烧损，使耐磨堆焊层的整体耐磨性得到有效的提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨堆焊材料，主要用于钢齿牙轮钻头的齿面强化，以及牙轮钻头的掌尖强化，也可用于其它钢件的表面强化。
背景技术
现有技术中，用于钢齿牙轮钻头齿面堆焊的耐磨材料主要有两大类：一类是铁基合金和碳化钨耐磨颗粒的耐磨复合材料；另一类是镍基合金和碳化钨耐磨颗粒的耐磨复合材料。这些耐磨复合材料通常制成管状焊条，以便于使用。实践表明，前者在堆焊过程中，对耐磨颗粒的烧损很严重，大大降低了耐磨颗粒的耐磨性，分析其原因可能主要是铁基合金的熔点较高。后者的粘结金属(镍基合金)与耐磨颗粒之间的耐磨性能差别较大，在实际的工况条件下，该粘结金属耐磨性差易被磨损，从而导致耐磨颗粒失去支撑而脱落。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的问题，对管焊条内的合金体系配方进行了优化设计，降低焊条中合金体系的熔点，提高粘结金属与耐磨颗粒之间的结合力，提供一种铁-镍-铬-硅-硼系合金的耐磨管状碳化钨焊条。
本发明是通过下述技术方案予以实现：包括有焊管和填料，所述的填料包括烧结碳化钨颗粒、铸造碳化钨颗粒、合金粉和有机粘结剂，各组分的含量按重量计为：烧结碳化钨颗粒60～95％，铸造碳化钨颗粒0～35％，合金粉2～6％，有机树脂0.5～2％，其不同之处在于所述合金粉的组份含量按重量百分比计为：Cr 7～40％，Si 4～14％，B 2.5～9％，Mn 0～15％，Ni余量。
按上述方案，可在上述合金粉中加入稀土元素，加入稀土元素的含量按重量计为0.5～2.5％。
按上述方案，所述的焊管由冷轧低碳钢带卷制而成，或由镍合金带或钴合金带卷制而成，焊管管皮的厚度控制在0.1～0.5mm。
按上述方案，所述的烧结碳化钨颗粒的粒度为16～40目，铸造碳化钨颗粒的粒度为40～80目。制成的碳化钨焊条填料占焊条重量的百分比为60～80％，焊管占焊条重量的百分比为20～40％。
本发明填料中的烧结碳化钨颗粒和铸造碳化钨颗粒可为球形或椭球形；烧结碳化钨颗粒中的金属粘结剂可以是钴粉、镍粉或铁粉，其中以钴粉作粘结剂和球形颗粒效果最佳。
本发明的有益效果在于通过改进焊条的合金体系配方，降低了粘结金属的熔点，同时改善了焊条的焊接性，因而减少了焊条中耐磨颗粒的烧损，使耐磨颗粒的耐磨性能得到保持；并且随着镍、铬、硅、硼等合金元素的加入，增强了焊条在堆焊过程中的脱氧效果，改善了粘结金属与耐磨颗粒以及金属基体之间的润湿性，从而提高了粘结金属与耐磨颗粒之间的结合力，增强了耐磨颗粒在堆焊层中的保持力，使耐磨堆焊层的整体耐磨性得到有效的提高。
具体实施方式
下面进一步详细介绍本发明的实施例。
实施例1：管状碳化钨焊条的填料按重量计由16～40目烧结碳化钨颗粒70～80％，40～80目铸造碳化钨颗粒10～20％，合金粉混合物5～6％，有机树脂1～2％组成，其中各合金粉在整个合金粉中的组分和含量按重量计为：铬Cr：6～9％，硅Si：3～5％，硼B：7～10％，镍Ni：余量。填料所占管状焊条的重量百分比为63％；将上述填料进行混合搅拌，再和冷轧低碳钢带或镍合金带或钴合金带一起轧制并拉拨成型。湿砂磨损实验结果表明，该管状碳化钨焊条堆焊层的耐磨性和国内外现有同类焊条相比提高了30％以上。
实施例2：管状碳化钨焊条的填料按重量计由16～40目烧结碳化钨颗粒70～80％，40～80目铸造碳化钨颗粒10～20％，合金粉混合物2～4％，有机树脂0.5～2％组成，各合金粉在整个合金粉中的组分和含量按重量计为：铬Cr：10～12％，硅Si：12～14％，硼B：2～3％，锰Mn：13～15％，镍Ni：余量。填料所占管状焊条的重量百分比为65％。湿砂磨损实验结果表明，该管状碳化钨焊条堆焊层的耐磨性和国内外现有同类焊条相比提高了40％以上。
实施例3：管状碳化钨焊条的填料按重量计由16～40目烧结碳化钨颗粒70～80％，40～80目铸造碳化钨颗粒10～20％，合金粉混合物2～4％，有机树脂0.5～2％组成，各合金粉在整个合金粉中的组分和含量按重量计为：铬Cr：10～12％，硅Si：12～14％，硼B：2～3％，锰Mn：13～15％，氧化铈Ce2O3：1～2％，镍Ni：余量。填料所占管状焊条的重量百分比为65％。湿砂磨损实验结果表明，该管状碳化钨焊条的耐磨性和国内外现有同类焊条相比提高了40％以上。
Claims (10)
1、一种耐磨管状碳化钨焊条，包括有焊管和填料，所述的填料包括烧结碳化钨颗粒、铸造碳化钨颗粒、合金粉和有机粘结剂，各组分的含量按重量计为：烧结碳化钨颗粒60～95％，铸造碳化钨颗粒0～35％，合金粉2～6％，有机树脂0.5～2％，其特征在于所述合金粉的组份含量按重量百分比计为：Cr 7～40％，Si 4～14％，B 2.5～9％，Mn 0～15％，Ni余量。
2、按权利要求1所述的耐磨管状碳化钨焊条，其特征在于所述合金粉中加入稀土元素，加入稀土元素的含量按重量计为0.5～2.5％。
3、按权利要求1或2所述的耐磨管状碳化钨焊条，其特征在于所述的焊管由冷轧低碳钢带卷制而成，或由镍合金带或钴合金带卷制而成，焊管管皮的厚度控制在0.1～0.5mm。
4、按权利要求1或2所述的耐磨管状碳化钨焊条，其特征在于所述的烧结碳化钨颗粒的粒度为16～40目，铸造碳化钨颗粒的粒度为40～80目。
5、按权利要求1或2所述的耐磨管状碳化钨焊条，其特征在于制成的碳化钨焊条填料占焊条重量的百分比为60～80％，焊管占焊条重量的百分比为20～40％。
6、按权利要求1或2所述的耐磨管状碳化钨焊条，其特征在于填料中烧结碳化钨颗粒和铸造碳化钨颗粒为球形或椭球形。
7、按权利要求6所述的耐磨管状碳化钨焊条，其特征在于烧结碳化钨颗粒中的金属粘结剂为钴粉、镍粉或铁粉。
8、按权利要求3所述的耐磨管状碳化钨焊条，其特征在于填料按重量计由16～40目烧结碳化钨颗粒70～80％，40～80目铸造碳化钨颗粒10～20％，合金粉混合物5～6％，有机树脂1～2％组成，其中各合金粉在整个合金粉中的组分和含量按重量计为：Cr：6～9％，Si：3～5％，B：7～10％，Ni：余量，填料所占管状焊条的重量百分比为63％。
9、按权利要求3所述的耐磨管状碳化钨焊条，其特征在于填料按重量计由16～40目烧结碳化钨颗粒70～80％，40～80目铸造碳化钨颗粒10～20％，合金粉混合物2～4％，有机树脂0.5～2％组成，各合金粉在整个合金粉中的组分和含量按重量计为：Cr：10～12％，Si：12～14％，B：2～3％，Mn：13～15％，Ni：余量，填料所占管状焊条的重量百分比为65％。
10、按权利要求3所述的耐磨管状碳化钨焊条，其特征在于填料按重量计由16～40目烧结碳化钨颗粒70～80％，40～80目铸造碳化钨颗粒10～20％，合金粉混合物2～4％，有机树脂0.5～2％组成，各合金粉在整个合金粉中的组分和含量按重量计为：Cr：10～12％，Si：12～14％，B：2～3％，Mn：13～15％，Ce2O3：1～2％，Ni：余量，填料所占管状焊条的重量百分比为65％。
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