一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料及其制备方法技术

技术编号:12100346 阅读:76 留言:0更新日期:2015-09-23 18:15
本发明专利技术涉及一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料及其制备方法,其组分及各组分的质量百分数为Co占28-39份、Ni占36-47份、Fe占15份、B占12份、Cu占0.13份、Al2O3占1份,其制备方法为:首先采用气雾化法制得Co-Ni-Fe-B的纳米球,向制得的纳米球中加入Al2O3,最后采用活性剂保护法制得纳米粉末。本发明专利技术既有合金钢材的高强度,又有钛金属的优异耐蚀性、高静摩擦系数等特点,制得的焊层的硬度可达到HRC38,具有较高的结合强度和较小的气孔率,结合强度、抓附力较高,焊层厚度可达6毫米,致密度良好为0.73。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热喷涂
,具体说是一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料及其制 备方法。
技术介绍
埋弧焊、明弧焊具有突出的特点,这些特点主要表现在:1、表面工程和多种复合材 料的结合在材料设计中具有明显的优势;2、可方便地调整材料的化学成分;3、能够动态形 成具有特殊结构性能的复合材料;4、多种材料和多种技术的复合可获得优异的性能。 然而,传统的表面处理技术使用的丝材结合强度差、气孔率高、使用率低。而新型 焊接丝材弥补了这些缺陷,采用新工艺、新方法、新配方制得的材料具有高硬度、高结合强 度、耐腐蚀性,微观组织结构均匀,材料使用率高,综合力学性能优良等特点,可广泛应用于 航空航天、工业生产、模具再制造等领域。为了拓展埋弧焊、明弧焊等传统焊接技术的应用 范围,人们需要新型的适合埋弧焊、明弧焊等传统焊接方法的新型材料。
技术实现思路
为了弥补传统焊层材料的不足,本专利技术提供一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料及 其制备方法。 本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现: 一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料,其组分及各组分的质量份数为Co占28-39份、 Ni占36-47份、Fe占15份、B占12份、Cu占0? 13份、A1203占1份,所述A1 203增加了材料 的结合强度,减少气孔率。Co的物理、化学性质决定了它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和 各种钴盐的重要原料。Co作为粉末冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性。 将Ni混入钢中可以提高机械强度。Ni与钢的合金用来制造机器承受较大压力、承 受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。 一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法,包括以下步骤: (1)采用气雾化法制得Co-Ni-Fe-B的纳米球; ⑵向步骤⑴制得的纳米球中加入A1203,最后采用活性剂保护法制得纳米粉末。 本专利技术的有益效果是:本专利技术既有合金钢材的高强度,又有钛金属的优异耐蚀性、 高静摩擦系数等特点。本专利技术制得的焊层的硬度可达到HRC38,具有较高的结合强度和较小 的气孔率,结合强度、抓附力高,焊层厚度可达6毫米,致密度良好为0. 73,适用于埋弧焊, 还可作为热喷涂层材料的底层材料,具有优异的结合强度,在相同的条件下,本专利技术的结合 度是普通丝材结合强度的1. 4倍左右,可见本专利技术具有优异的焊接性能。【具体实施方式】 为了使本专利技术实现的技术手段和创作特征易于明白了解,下面对本专利技术进一步阐 述。 实施例一: -种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料,其组分及各组分的质量份数为Co占28份、Ni 占36份、Fe占15份、B占12份、Cu占0? 13份、A1203占1份。 -种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法,包括以下步骤: (1)采用气雾化法制得Co-Ni-Fe-B的纳米球; (2)向步骤⑴制得的纳米球中加入A1203,最后采用活性剂保护法制得纳米粉末。 实施例二: 一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料,其组分及各组分的质量份数为Co占32份、Ni 占40份、Fe占15份、B占12份、Cu占0. 13份、A1203占1份。 一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法,同实施例一。 实施例三: 一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料,其组分及各组分的质量份数为Co占35份、Ni 占45份、Fe占15份、B占12份、Cu占0. 13份、A1203占1份。 一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法,同实施例一。 实施例四: 一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料,其组分及各组分的质量份数为Co占39份、Ni 占47份、Fe占15份、B占12份、Cu占0. 13份、A1203占1份。 -种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法,同实施例一。 采用埋弧焊焊接技术在以20C〇钢为基体的轧辊上制得Co-Ni-Fe-B焊层,带有所 述焊层的基体与无所述焊层的基体的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨损性能对 比实验结果见表1 : 表1Co-Ni-Fe-B焊层与20C〇钢基体的性能对比实验结果: 本旮明中所用"丝的选择既要考 1虑焊剂成分的影i向,又要考虑母材k分的影响。 为达到所要求的焊缝金属成分,可采用一种焊剂(熔炼焊剂)与几种焊丝配合的焊接方式, 也可采用一种焊丝与几种焊剂(烧结焊剂)配合的焊接方式。 以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术 人员应该了解,本专利技术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本专利技术 的原理,在不脱离本专利技术精神和范围的前提下,本专利技术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专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效 物界定。【主权项】1. 一种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料,其特征在于:其组分及各组分的质量份数为Co 占 28-39 份、Ni占 36-47 份、Fe占 15 份、B占 12 份、Cu占 0? 13 份、Al2O3 占 1 份。2. -种高强度Co-Ni-Fe-B焊层材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤: (1) 采用气雾化法制得Co-Ni-Fe-B的纳米球; (2) 向步骤⑴制得的纳米球中加入Al2O3,最后采用活性剂保护法制得纳米粉末。【专利摘要】本专利技术涉及,其组分及各组分的质量百分数为Co占28-39份、Ni占36-47份、Fe占15份、B占12份、Cu占0.13份、Al2O3占1份,其制备方法为:首先采用气雾化法制得Co-Ni-Fe-B的纳米球,向制得的纳米球中加入Al2O3,最后采用活性剂保护法制得纳米粉末。本专利技术既有合金钢材的高强度,又有钛金属的优异耐蚀性、高静摩擦系数等特点,制得的焊层的硬度可达到HRC38,具有较高的结合强度和较小的气孔率,结合强度、抓附力较高,焊层厚度可达6毫米,致密度良好为0.73。【IPC分类】C22C30/02, B23K35/30, B23K9/18【公开号】CN104923957【申请号】CN201510233020【专利技术人】程敬卿 【申请人】安徽再制造工程设计中心有限公司【公开日】2015年9月23日【申请日】2015年5月9日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度Co‑Ni‑Fe‑B焊层材料,其特征在于:其组分及各组分的质量份数为Co占28‑39份、Ni占36‑47份、Fe占15份、B占12份、Cu占0.13份、Al2O3占1份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:程敬卿
申请(专利权)人:安徽再制造工程设计中心有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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