一种高强度耐磨药芯焊丝制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度耐磨药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的外皮组成，药芯包括以下组分：Si、B、Cu、C、Mn、Ni、Al、Ti、Mo、V、Sn、Sr、Hf、Nd、Ce、Y、Eu，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明专利技术提出的一种高强度耐磨药芯焊丝，药芯组分合理，焊接后熔敷金属具有优异的韧性、强度和耐磨性，显著延长金属构件的使用寿命。

A high strength wear resistant flux cored wire

The invention discloses a high strength wear-resistant flux cored wire, the medicine core and coating composition in the medicine core outside the skin, the medicine core comprises the following components: Si, B, Cu, C, Mn, Ni, Al, Ti, Mo, V, Sn, Sr, Hf, Nd, Ce, Y the rest, Eu, Fe and unavoidable impurities. The invention provides a high strength wear resistant flux cored wire, which has reasonable composition of the core, and the deposited metal has excellent toughness, strength and wear resistance, and prolongs the service life of the metal component.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐磨药芯焊丝
本专利技术涉及焊接材料
，尤其涉及一种高强度耐磨药芯焊丝。
技术介绍
堆焊作为材料表面改性的一种经济而快捷的工艺方法，能有效地改变材料表面的耐磨性、耐蚀性和其他力学性能，对提高零件的使用寿命、合理使用材料、提高产品性能、降低成本有显著的效果，越来越广的应用于机械零件的制造修复中。焊接质量的好坏、焊接效率的高低是由焊接材料、焊接工艺决定的，尤其是焊接材料是焊接的关键，堆焊材料是影响堆焊合金耐磨性的重要因素，药芯焊丝生产效率高，可连续自动或半自动焊接，熔敷速度高，焊缝截面大，可减少坡口角度，节省熔敷金属，对焊缝有明显的冶金改善效果。目前对耐磨件的修复主要是采用耐磨堆焊药芯焊丝焊接，而现有的耐磨堆焊药芯焊丝还存在配方不合理，韧性、强度和耐磨性差，从而使堆焊合金达不到使用要求，致使金属构件寿命不高。
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高强度耐磨药芯焊丝，药芯组分合理，焊接后熔敷金属具有优异的韧性、强度和耐磨性，显著延长金属构件的使用寿命。本专利技术提出的的一种高强度耐磨药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的外皮组成，药芯的组分按质量分数包括：Si：0.5-0.7％、B：0.6-1％、Cu：0.35-0.6％、C：2.5-4.2％、Mn：0.7-1％、Ni：0.1-0.3％、Al：1-2％、Ti：0.25-0.35％、Mo：1-2％、V：0.6-0.8％、Sn：0.1-0.3％、Sr：0.1-0.2％、Hf：0.05-0.12％、Nd：2-4％、Ce：4-7％、Y：2-5％、Eu：1-2％，其余为Fe及不可避免的杂质。具体实施例中，Si的质量分数还可以为0.52％、0.55％、0.58％、0.6％、0.62％、0.65％、0.68％，B的质量分数还可以为0.65％、0.7％、0.75％、0.8％、0.85％、0.9％，Cu的质量分数还可以为0.37％、0.4％、0.43％、0.45％、0.5％、0.53％、0.58％，C的质量分数还可以为2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％、4％，Mn的质量分数还可以为0.75％、0.8％、0.85％、0.9％、0.95％，Ni的质量分数还可以为0.12％、0.15％、0.18％、0.2％、0.22％、0.25％，Al的质量分数还可以为1.2％、1.4％、1.5％、1.7％、1.9％，Ti的质量分数还可以为0.28％、0.3％、0.32％、0.33％、0.34％，Mo的质量分数还可以为1.2％、1.4％、1.5％、1.7％、1.9％，V的质量分数还可以为0.64％、0.68％、0.7％、0.72％、0.75％，Sn的质量分数还可以为0.12％、0.15％、0.2％、0.24％、0.28％，Sr的质量分数还可以为0.12％、0.14％、0.15％、0.18％，Hf的质量分数还可以为0.07％、0.09％、0.1％、0.11％，Nd的质量分数还可以为2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％，Ce的质量分数还可以为4.2％、4.5％、5％、5.2％、5.5％、6％、6.2％、6.5％，Y的质量分数还可以为2.2％、2.5％、3％、3.2％、3.5％、4％、4.2％、4.5％，Eu的质量分数还可以为1.2％、1.4％、1.5％、1.7％、1.9％，其余为Fe及不可避免的杂质。优选地，药芯的组分按质量分数包括：Si：0.5-0.7％、B：0.6-1％、Cu：0.35-0.6％、C：2.5-4.2％、Mn：0.7-1％、Ni：0.1-0.3％、Al：1-2％、Ti：0.25-0.35％、Mo：1-2％、V：0.6-0.8％、Sn：0.1-0.3％、Sr：0.1-0.2％、Hf：0.05-0.12％、Nd：2.5-3.5％、Ce：5-6％、Y：3-4％、Eu：1.2-1.8％，其余为Fe及不可避免的杂质。优选地，外皮为低碳钢带外皮。优选地，C、Ti、V的含量满足如下函数关系式：MC＝3×(MTi+0.8×MV)+R,其中，R＝0.54％～0.6％，MC、MTi、MV分别表示C、Ti、V在高强度耐磨药芯焊丝组分中的质量分数。优选地，Nd、Ce、Y、Eu的含量满足如下函数关系式：12％≤MNd+MCe+MY+MEu≤15％，MNd、MCe、MY、MEu分别表示Nd、Ce、Y、Eu在高强度耐磨药芯焊丝组分中的质量分数。优选地，药芯焊丝的填充率为28-35％。优选地，药芯焊丝的直径为1-2mm。优选地，焊接工艺参数为：焊接电压为31-36V，焊接电流为270-320A，送丝速度为520-560mm/min，焊丝伸出导电嘴的距离为28-35mm。优选地，焊接工艺参数为：焊接电压为32-35V，焊接电流为290-310A，送丝速度为530-550mm/min，焊丝伸出导电嘴的距离为30-33mm。本专利技术采用常规制备工艺制得。本专利技术药芯中没有加入Cr元素，减少了Cr对环境造成的污染；通过控制C、Ti、V的含量，使其三者满足一定的函数关系，对熔敷金属起到良好的强化和韧化效果，同时生成的硬质相小颗粒TiC与VC，细化了组织晶粒，对组织起弥散强化作用，阻断熔敷金属的网状或枝状组织结构，提高位错密度，有效抑制了裂纹的线性传播，具有良好的抗开裂性，使应力在熔敷金属上分布更加均匀，提高了熔敷金属的韧性、抗冲击性和抗蠕变性能，从而延长金属构件的使用寿命；通过控制Nd、Ce、Y、Eu的含量，增大稀土元素在药芯中的含量，使其具有良好的脱氧去硫作用，且改善熔敷金属中夹杂物的形态和分布，在熔敷金属中与其他元素生成Fe-B-RE相、Fe-Al-RE相和Fe-Ni-RE相，其中RE为Nd、Ce、Y、Eu中的一种，起到弥散强化和细晶强化作用，进一步提高熔敷金属的位错密度，起到均匀组织的作用，改善各向异性性能，提高熔敷金属的综合力学性能及抗腐蚀性、耐磨性、抗蠕变性，且改善熔滴过渡过程，使熔敷金属组织致密、纯净，提高药芯焊丝的焊接性能，从而显著延长金属构件的使用寿命；通过控制Si、B、Mn和Al的含量，具有良好的脱氧、脱氮效果，起到良好的自保护作用，Si和B能生成强化相SiC和B4C，Mn和Al在熔敷金属中起到固溶强化的效果，改善熔敷金属的组织结构，使熔敷金属中组织分布更均匀，进一步改善各向异性性能，避免熔敷金属的晶间腐蚀，提高熔敷金属的抗疲劳强度、硬度、韧性、耐磨性和抗氧化性，同时有效抑制了Al的加入导致的石墨化倾向，改善了Mn的加入导致的开裂倾向，提高了熔敷金属的整体性能，提高了金属构件的使用寿命；通过合理设置药芯焊丝中各组分含量及焊接工艺，药芯焊丝具有送丝速度快，焊接性能高，熔滴过渡稳定，飞溅少，熔敷金属组织分布良好，与金属构件结合强度大，从而提高其综合性能，延长金属构件的使用寿命。本专利技术提出的一种高强度耐磨药芯焊丝，药芯组分合理，焊接后熔敷金属具有优异的韧性、强度和耐磨性，显著延长金属构件的使用寿命。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高强度耐磨药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的外皮组成，药芯的组分按质量分数包括：Si：0.7％、B：0.6％、Cu：0.6％、C：2.5％、Mn：1％、Ni：0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度耐磨药芯焊丝，其特征在于，由药芯和包覆在药芯外侧的外皮组成，药芯的组分按质量分数包括：Si：0.5‑0.7％、B：0.6‑1％、Cu：0.35‑0.6％、C：2.5‑4.2％、Mn：0.7‑1％、Ni：0.1‑0.3％、Al：1‑2％、Ti：0.25‑0.35％、Mo：1‑2％、V：0.6‑0.8％、Sn：0.1‑0.3％、Sr：0.1‑0.2％、Hf：0.05‑0.12％、Nd：2‑4％、Ce：4‑7％、Y：2‑5％、Eu：1‑2％，其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐磨药芯焊丝，其特征在于，由药芯和包覆在药芯外侧的外皮组成，药芯的组分按质量分数包括：Si：0.5-0.7％、B：0.6-1％、Cu：0.35-0.6％、C：2.5-4.2％、Mn：0.7-1％、Ni：0.1-0.3％、Al：1-2％、Ti：0.25-0.35％、Mo：1-2％、V：0.6-0.8％、Sn：0.1-0.3％、Sr：0.1-0.2％、Hf：0.05-0.12％、Nd：2-4％、Ce：4-7％、Y：2-5％、Eu：1-2％，其余为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述高强度耐磨药芯焊丝，其特征在于，由药芯和包覆在药芯外侧的外皮组成，药芯的组分按质量分数包括：Si：0.5-0.7％、B：0.6-1％、Cu：0.35-0.6％、C：2.5-4.2％、Mn：0.7-1％、Ni：0.1-0.3％、Al：1-2％、Ti：0.25-0.35％、Mo：1-2％、V：0.6-0.8％、Sn：0.1-0.3％、Sr：0.1-0.2％、Hf：0.05-0.12％、Nd：2.5-3.5％、Ce：5-6％、Y：3-4％、Eu：1.2-1.8％，其余为Fe及不可避免的杂质...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢齐元，
申请(专利权)人：天长市通联焊业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34