一种电弧喷涂用药芯焊丝制造技术

本发明专利技术公开了一种电弧喷涂用药芯焊丝，包括低碳钢带外皮和药芯，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁20‑28份、低碳铬铁35‑45份、金属锰2‑5份、石英砂1‑3份、硅铁1‑3份、钼铁7‑12份、纳米二氧化钛0.5‑2份、钛铁0.3‑1.5份、钒铁12‑15份、铈铁0.5‑1.5份、还原铁粉15‑22份、氟化钡0.3‑1.5份、氧化锆0.1‑1.5份、氟化钾0.5‑2份、碳酸钠0.1‑0.5份、钇铁合金2‑4份。本发明专利技术提出的电弧喷涂用药芯焊丝，其电弧稳定，得到的涂层与基体的结合强度高，韧性和耐磨性好，抗开裂性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊丝
，尤其涉及一种电弧喷涂用药芯焊丝。
技术介绍
电弧喷涂技术是热喷涂技术的一个重要分支，其原理为：两根金属丝材在喷枪端部相交短路，产生电弧。电弧热使金属丝材熔化，熔化的丝材被高速空气流雾化成微熔滴，并在高速气流的加速下喷射到工件表面上，继而沉积、冷却而形成涂层。电弧喷涂技术具有能源利用率高、生产效率高、涂层质量高、喷涂工艺灵活，操作简单，维护方便的特点，近年来，发展势头良好，在国内外得到普遍重视和广泛应用。药芯焊丝是电弧喷涂常用的材料，其种类多种多样，但是在实际应用过程中仍存在送粉不均匀、不稳定，熔化程度不均匀，喷涂到基体上所得涂层结合强度低，气孔率高，涂层容易开裂的现象。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种电弧喷涂用药芯焊丝，其电弧稳定，得到的涂层与基体的结合强度高，韧性和耐磨性好，抗开裂性能优异。本专利技术提出的一种电弧喷涂用药芯焊丝，包括低碳钢带外皮和药芯，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁20-28份、低碳铬铁35-45份、金属锰2-5份、石英砂1-3份、硅铁1-3份、钼铁7-12份、纳米二氧化钛0.5-2份、钛铁0.3-1.5份、钒铁12-15份、铈铁0.5-1.5份、还原铁粉15-22份、氟化钡0.3-1.5份、氧化锆0.1-1.5份、氟化钾0.5-2份、碳酸钠0.1-0.5份、钇铁合金2-4份。优选地，氟化钡和氟化钾的重量份满足以下关系式：0.9份≤MBa+MK≤2.5份，其中，MBa表示氟化钡的重量份，MK表示氟化钾的重量份。优选地，钼铁、钛铁、钒铁、铈铁的重量份满足以下关系式：20份≤MMo+MTi+MV+MCe≤27份，其中，MMo表示钼铁的重量份，MTi表示钛铁的重量份，MV表示钒铁的重量份，MCe表示铈铁的重量份。优选地，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁22-25份、低碳铬铁39-42份、金属锰2.9-3.4份、石英砂1.6-2.5份、硅铁1.9-2.4份、钼铁8.5-10份、纳米二氧化钛1-1.6份、钛铁0.8-1.2份、钒铁13.2-14份、铈铁0.85-1.2份、还原铁粉18-21份、氟化钡0.8-1.3份、氧化锆0.7-1.2份、氟化钾1-1.2份、碳酸钠0.25-0.34份、钇铁合金2.8-3.4份。优选地，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁23.8份、低碳铬铁40份、金属锰3份、石英砂2份、硅铁2份、钼铁9份、纳米二氧化钛1.2份、钛铁1份、钒铁13.6份、铈铁1份、还原铁粉20份、氟化钡1.2份、氧化锆1份、氟化钾1.2份、碳酸钠0.3份、钇铁合金3份。优选地，所述药芯的填充量为焊丝重量的25-30％。优选地，所述高碳铬铁中，Cr的质量分数为55-58％，C的质量分数为8-10％。优选地，所述纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛。本专利技术所述电弧喷涂用药芯焊丝，其原料中各组分的粒度为-100～+80目。本专利技术所述电弧喷涂用药芯焊丝可以按照常规的药芯焊丝制备工艺，将各原料放入搅拌机混合均匀，外皮采用低碳钢钢带，采用药芯焊丝生产设备，经卷曲、拉拔出得到。使用时喷涂距离控制在90-100mm，涂层厚度为0.1-0.3mm。本专利技术所述电弧喷涂用药芯焊丝的药芯中，添加了氟化钡和氟化钾，并控制了两者在体系中的含量，使两者的性能协同，起到了降低药芯熔点、稀渣的作用，能改善熔渣的保护效果，同时能在较高的温度下凝固，有效防止焊道熔融下坠，使得到的涂层与基体具有较高的结合强度，可以达到22-26MPa，同时具有较高的韧性、抗开裂性、硬度和耐磨性，其中，硬度达到950-1200HV；加入了钼铁、钛铁、钒铁和铈铁，并控制了四者的比例，在体系中形成了高硬度、高熔点的硬质相，弥散分布在基体中，能够钉轧位错，细化晶粒，强化基体，使体系的体积膨胀受到一定的阻碍，减少了体系中的气孔，提高了所得涂层的致密性，使涂层具有优异的耐磨性和韧性；纳米二氧化钛以及钛铁加入体系中调节了两者的含量，在保持焊缝稳定性的同时具有强脱氧剂的作用，同时能形成TiN，可以细化焊缝颗粒，提高焊接质量，同时能增加熔滴的氧化性，降低表面张力，细化熔滴，电离出的Ti离子降低电弧电离电位，与石英砂配合后，提高了电弧稳定性，同时大幅降低焊缝韧脆转变温度，提高了焊缝的强度；加入的碳酸钠能增强电弧吹力，从而有利于提高熔深和焊缝的形成，避免产生未融合、熔渣等的缺陷，同时与氟化钾配合提高了电弧的稳定性；钇铁合金加入体系中，形成的稀土氧化物与钛铁形成的钛氧化物配合，促进了焊缝中针状铁素体形核，同时起到了一定的止裂作用，提高了焊缝的强度。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术提出的一种电弧喷涂用药芯焊丝，包括低碳钢带外皮和药芯，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁28份、低碳铬铁35份、金属锰5份、石英砂1份、硅铁3份、钼铁7份、纳米二氧化钛2份、钛铁0.3份、钒铁15份、铈铁0.5份、还原铁粉22份、氟化钡0.3份、氧化锆1.5份、氟化钾0.5份、碳酸钠0.5份、钇铁合金2份。实施例2本专利技术提出的一种电弧喷涂用药芯焊丝，包括低碳钢带外皮和药芯，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁20份、低碳铬铁45份、金属锰2份、石英砂3份、硅铁1份、钼铁12份、纳米二氧化钛0.5份、钛铁1.5份、钒铁12份、铈铁1.5份、还原铁粉15份、氟化钡1.5份、氧化锆0.1份、氟化钾2份、碳酸钠0.1份、钇铁合金4份。实施例3本专利技术提出的一种电弧喷涂用药芯焊丝，包括低碳钢带外皮和药芯，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁22份、低碳铬铁42份、金属锰2.9份、石英砂2.5份、硅铁1.9份、钼铁10份、纳米二氧化钛1份、钛铁1.2份、钒铁13.2份、铈铁1.2份、还原铁粉18份、氟化钡1.3份、氧化锆0.7份、氟化钾1.2份、碳酸钠0.25份、钇铁合金3.4份；其中，所述药芯的填充量为焊丝重量的30％；所述高碳铬铁中，Cr的质量分数为55％，C的质量分数为10％；所述纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛。实施例4本专利技术提出的一种电弧喷涂用药芯焊丝，包括低碳钢带外皮和药芯，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁25份、低碳铬铁39份、金属锰3.4份、石英砂1.6份、硅铁2.4份、钼铁8.5份、纳米二氧化钛1.6份、钛铁0.8份、钒铁14份、铈铁0.85份、还原铁粉21份、氟化钡0.8份、氧化锆1.2份、氟化钾1份、碳酸钠0.34份、钇铁合金2.8份；其中，所述药芯的填充量为焊丝重量的25％；所述高碳铬铁中，Cr的质量分数为58％，C的质量分数为8％；所述纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛。实施例5本专利技术提出的一种电弧喷涂用药芯焊丝，包括低碳钢带外皮和药芯，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁23.8份、低碳铬铁40份、金属锰3份、石英砂2份、硅铁2份、钼铁9份、纳米二氧化钛1.2份、钛铁1份、钒铁13.6份、铈铁1份、还原铁粉20份、氟化钡1.2份、氧化锆1份、氟化钾1.2份、碳酸钠0.3份、钇铁合金3份；其中，所述药芯的填充量为焊丝重量的26.8％；所述高碳铬铁中，Cr的质量分数为56.5％，C的质量分数为9％；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电弧喷涂用药芯焊丝，其特征在于，包括低碳钢带外皮和药芯，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁20‑28份、低碳铬铁35‑45份、金属锰2‑5份、石英砂1‑3份、硅铁1‑3份、钼铁7‑12份、纳米二氧化钛0.5‑2份、钛铁0.3‑1.5份、钒铁12‑15份、铈铁0.5‑1.5份、还原铁粉15‑22份、氟化钡0.3‑1.5份、氧化锆0.1‑1.5份、氟化钾0.5‑2份、碳酸钠0.1‑0.5份、钇铁合金2‑4份。

【技术特征摘要】
1.一种电弧喷涂用药芯焊丝，其特征在于，包括低碳钢带外皮和药芯，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁20-28份、低碳铬铁35-45份、金属锰2-5份、石英砂1-3份、硅铁1-3份、钼铁7-12份、纳米二氧化钛0.5-2份、钛铁0.3-1.5份、钒铁12-15份、铈铁0.5-1.5份、还原铁粉15-22份、氟化钡0.3-1.5份、氧化锆0.1-1.5份、氟化钾0.5-2份、碳酸钠0.1-0.5份、钇铁合金2-4份。2.根据权利要求1所述电弧喷涂用药芯焊丝，其特征在于，氟化钡和氟化钾的重量份满足以下关系式：0.9份≤MBa+MK≤2.5份，其中，MBa表示氟化钡的重量份，MK表示氟化钾的重量份。3.根据权利要求1或2所述电弧喷涂用药芯焊丝，其特征在于，钼铁、钛铁、钒铁、铈铁的重量份满足以下关系式：20份≤MMo+MTi+MV+MCe≤27份，其中，MMo表示钼铁的重量份，MTi表示钛铁的重量份，MV表示钒铁的重量份，MCe表示铈铁的重量份。4.根据权利要求1-3中任一项所述电弧喷涂用药芯焊丝，其特征在于，所述药芯的原料按重量份包括以下组分：高碳铬铁22-25份、低碳铬铁39-42份、金...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢齐元，
申请(专利权)人：安徽飞狐焊业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34