一种超高硬度、耐磨的焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：铬15‑55份，硼1‑10份，钛3‑20份，硅1‑9份，稀土0.01‑2份。所述焊丝，按重量份数计，还包括铁5‑40份，碳0.01‑0.3份，铌0.5‑8份，镍0.1‑3份。所述稀土为钪、钇或钆中的一种或多种。本发明专利技术制备的产品能从根本上提高磨辊表面的硬度和耐磨性，使得磨辊表面从以前的6‑11个月使用寿命延长至15‑20个月，显著提高了磨辊的使用寿命，提高经济效益。另外，本发明专利技术产品的制备过程简单，适合工业化生产。

A kind of welding wire with ultra-high hardness and wear resistance and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种超高硬度、耐磨的焊丝及其制备方法
本专利技术属于材料领域，特别涉及一种超高硬度、耐磨的焊丝及其制备方法。
技术介绍
磨煤机制粉系统作为燃烧火电站的主要系统，其运行状况直接关系到锅炉带负荷能力及炉内燃烧稳定性。其中磨辊是磨煤机中最主要的易磨损件。由于磨辊在服役中既承受着煤的摩擦磨损，又承受煤的高应力接触疲劳作用，特别是当受到煤的摩擦和高应力接触疲劳作用，使得磨辊使用寿命很短，在某些严酷的工况下其使用寿命只有1-2个月，需要经常更换，不仅提高制造成本，而且也花费大量不必要的时间成本，因而如何提高磨辊的使用寿命就成为火电厂迫切需要解决的一个难题。现有技术中，一般采用在磨辊表面堆焊一般的高铬铸铁焊丝，但耐磨性较差。也有采用添加一些价格贵重的金属元素，如钒，且添加量高时才能起到一定的改善效果，然后仍然不能同时达到高硬度和耐磨的性能要求，使得付出高成本的同时并不一定得到满意的使用效果。还有的在磨辊表面镶嵌陶瓷，以提高耐磨性，然后容易存在陶瓷片脱落风险，且成本昂贵。因此，提供一种超高硬度、耐磨的焊丝，将焊丝涂覆在磨辊表面表面来提高磨辊的表面硬度和耐磨性有十分重要的经济价值。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种超高硬度、耐磨的焊丝及其制备方法。所述焊丝通过堆焊在磨辊表面，可以显著提高磨辊表面的硬度和耐磨性能，提高磨辊的使用寿命。一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：优选的，一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：进一步优选的，一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：优选的，所述稀土为钪、钇或钆中的一种或多种。进一步优选的，所述焊丝，按重量份计，还含有铌0.5-8份(优选0.5-7份，更优选1-3份)，镍0.1-3份(优选0.5-1.5份)。一种超高硬度、耐磨的焊丝的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方量称取各组分，将铬、硼、钛、硅和稀土搅拌混合，然后放入烘干炉中，在350-500℃下干燥0.5-2小时，然后在150-200℃下保温1-2小时，制得混合物A；(2)通过成型机(该成型机为行业内制备焊丝所用的一般设备)将碳钢带轧制成凹槽，然后向凹槽中添加混合物A，再碾压闭合，拉拔成直径为1-3.5mm(优选1.6-3.2mm)的丝状物，即制得本专利技术所述的焊丝。优选的，所述铬、硼、钛、硅和稀土以单质粉体的形式存在，所述单质粉体的目数为50-90目(优选60-80目)。优选的，所述碳钢带为一种低碳钢带，进一步的，所述碳钢带中碳含量(按质量分数计)低于0.2％(优选0.01-0.10％)。优选的，所述凹槽为U型槽。优选的，步骤(2)中混合物A在凹槽中的填充率为10-50％(优选22-28％)。本专利技术所述产品中的铬、硼、钛和稀土金属单质粉体的组合使得产品最终堆焊在磨辊表面(或其他零部件表面)时，能显著提高磨辊表面的硬度和耐磨性。步骤(1)中的温度处理过程对进一步提高焊丝最终在磨辊表面(或其他零部件表面)的硬度和耐磨性也有很大的作用。通过堆焊的方式在磨辊表面(或其他零部件表面)堆焊本专利技术所述产品，产品最终形成一种复相陶瓷化合物，无论是硬度还是耐磨性，都有很大的提高。另外，本专利技术所述产品除了做成焊丝，还可以做成其他形状，如焊条状。相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：本专利技术制备的产品能从根本上提高磨辊表面(或其他零部件表面)的硬度和耐磨性，使得磨辊表面(或其他零部件表面)从以前的6-11个月使用寿命延长至15-20个月。显著提高了磨辊的使用寿命，提高经济效益。另外，本专利技术产品的制备过程简单，适合工业化生产。具体实施方式为了进一步让本领域技术人员清楚明白本专利技术所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是以下实施例对本专利技术要求保护的范围不构成限制作用。实施例1一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：一种超高硬度、耐磨的焊丝的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方量称取各组分，将铬、硼、钛、硅和钇搅拌混合，然后放入烘干炉中，在350℃下干燥1小时，然后在160℃下保温1.5小时，制得混合物A；(2)通过成型机(该成型机为行业内制备焊丝所用的一般设备)将碳钢带轧制成凹槽，然后向凹槽中添加混合物A，再碾压闭合，拉拔成直径为1mm的丝状物，即制得本专利技术所述的焊丝。所述铬、硼、钛、硅和钇以单质粉体的形式存在，所述单质粉体的目数为50目。所述碳钢带中碳含量(按质量分数计)低于0.1％。所述凹槽为U型槽。步骤(2)中混合物A在凹槽中的填充率为10％。实施例2一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：所述稀土为钪0.5份和钇0.5份。所述焊丝，按重量份计，还含有铌1份，镍1份。一种超高硬度、耐磨的焊丝的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方量称取各组分，将铬、硼、钛、硅、稀土、铁、碳、铌和镍搅拌混合，然后放入烘干炉中，在400℃下干燥1小时，然后在200℃下保温1小时，制得混合物A；(2)通过成型机(该成型机为行业内制备焊丝所用的一般设备)将碳钢带轧制成凹槽，然后向凹槽中添加混合物A，再碾压闭合，拉拔成直径为2mm的丝状物，即制得本专利技术所述的焊丝。所述铬、硼、钛、硅、稀土、铁、碳、铌和镍以单质粉体的形式存在，所述单质粉体的目数为90目。所述碳钢带中碳含量(按质量分数计)为0.01-0.10％。所述凹槽为U型槽。步骤(2)中混合物A在凹槽中的填充率为40％。实施例3一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：所述稀土为钪0.5份、钇0.5份或钆1份。所述焊丝，按重量份计，还含有铌3份，镍2份。一种超高硬度、耐磨的焊丝的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方量称取各组分，将铬、硼、钛、硅、稀土、铁、碳、铌和镍搅拌混合，然后放入烘干炉中，在380℃下干燥1.5小时，然后在180℃下保温2小时，制得混合物A；(2)通过成型机(该成型机为行业内制备焊丝所用的一般设备)将碳钢带轧制成凹槽，然后向凹槽中添加混合物A，再碾压闭合，拉拔成直径为3.2mm的丝状物，即制得本专利技术所述的焊丝。所述铬、硼、钛、硅、稀土、铁、碳、铌和镍以单质粉体的形式存在，所述单质粉体的目数为70目。所述碳钢带中碳含量(按质量分数计)为0.01％。所述凹槽为U型槽。步骤(2)中混合物A在凹槽中的填充率为28％。实施例4一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：一种超高硬度、耐磨的焊丝的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方量称取各组分，将铬、硼、钛、硅、钇、铁和碳搅拌混合，然后放入烘干炉中，在450℃下干燥1.5小时，然后在200℃下保温1.5小时，制得混合物A；(2)通过成型机(该成型机为行业内制备焊丝所用的一般设备)将碳钢带轧制成凹槽，然后向凹槽中添加混合物A，再碾压闭合，拉拔成直径为2mm的丝状物，即制得本专利技术所述的焊丝。所述铬、硼、钛、硅、钇、铁和碳以单质粉体的形式存在，所述单质粉体的目数为80目。所述碳钢带中碳含量(按质量分数计)为0.05％。所述凹槽为U型槽。步骤(2)中混合物A在凹槽中的填充率为25％。对比例1与实施例2相比，对比例1不含有钛和稀土，其他含量与制备过程与实施例2相同。对比例2与实施例3相比，对比例2不含有硼，其他含量与制备过程与实施例3相同。对比例3与实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高硬度、耐磨的焊丝，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种超高硬度、耐磨的焊丝，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：2.根据权利要求1所述的焊丝，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：3.根据权利要求1所述的焊丝，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：4.根据权利要求1-3中任一项所述的焊丝，其特征在于，所述稀土为钪、钇或钆中的一种或多种。5.根据权利要求1-3中任一项所述的焊丝，其特征在于，所述焊丝，按重量份数计，还含有铌0.5-8份，镍0.1-3份。6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的焊丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按配方量称取各组分，将铬、硼、钛、硅和...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡东润，
申请(专利权)人：珠海弘德表面技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44