堆焊药芯焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种堆焊药芯焊丝及其制备方法，堆焊药芯焊丝含有的组分及各组分质量百分比如下：大理石3‑7％；萤石4‑8％；硅酸盐2‑6％；石墨5‑9％；金属铬10‑20％；高碳铬铁60‑70％，总计100％。使用本发明专利技术的堆焊药芯焊丝焊接可以在不加入其它合金元素的条件下，得到非常均匀的焊缝组织，可以保证焊缝组织的硬度，提高焊缝组织的耐磨性。

Surfacing flux-cored wire and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
堆焊药芯焊丝及其制备方法
本专利技术涉及一种堆焊药芯焊丝及其制备方法。
技术介绍
目前，现在的高硬度耐磨粒磨损的堆焊药芯焊丝广泛使用的是Fe-Cr-C合金系，其堆焊组织中耐磨硬相组织主要是碳化铬组织。但这种堆焊组织在一般药芯焊丝中的焊缝中都不是很均匀的，虽然堆焊层组织硬度很高(HRC可达60以上)，但在某些工况条件下，特别是在一些具有腐蚀性的磨粒磨损的条件下，这种合金系的堆焊层往往不太理想。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种堆焊药芯焊丝，使用它焊接可以在不加入其它合金元素的条件下，得到非常均匀的焊缝组织，可以保证焊缝组织的硬度，提高焊缝组织的耐磨性。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种堆焊药芯焊丝，它含有的组分及各组分质量百分比如下：大理石3-7％；萤石4-8％；硅酸盐2-6％；石墨5-9％；金属铬10-20％；高碳铬铁60-70％，总计100％。高碳铬铁的化学成分及含量百分比为：Cr：65-69％；C：6-10％；Si≤3％；S≤0.03％；P≤0.03％。进一步，石墨为胶体石墨，石墨的化学成分及含量百分比为C≥99.5％，S≤0.02％，P≤0.02％进一步，萤石的化学成分及含量百分比为：CaF2≥98％，Si≤1.5％，S≤0.03％，P≤0.03％。进一步，在大理石中，CaCO3≥98.5wt％。本专利技术还提供了一种堆焊药芯焊丝的制备方法，方法的步骤中含有：将各组分的粉料分别过筛；将过筛后的粉料烘干；将烘干后的各组分按照相应质量百分比配料混合，得到混合料；将混合料加入U型钢带制成堆焊药芯焊丝。加入合金元素使堆焊层组织细化，而组织细化后相当于硬质相层次增多，在一定程度上这种磨剥造成的有害作用的影响降低，从而提高耐磨性。本专利技术的提高堆焊层的耐磨性的途径与加入合金元素细化组织不同，是通过调整堆焊药芯焊丝中的药粉配方，在不加入其它合金元素的条件下，得到非常均匀的焊缝组织，焊缝织织依靠其硬质相的均匀性使得其耐磨性得以提高。本专利技术提高Fe-Cr-C合金系焊缝组织耐磨性对比用合金元素提高Fe-Cr-C合金系焊缝组织耐磨性有两个明显优点：1、焊缝成型美观，2、节约原材料成本。本专利技术的堆焊药芯焊丝焊缝金属HRC硬度值大约为63，较为恒定，变化范围仅为HRC63到HRC63.5，受电流规范的影响，只有0.5的差别。为了得到织均匀的焊缝，(一)要解决的是焊缝中的气孔问题，高铬铸铁药芯焊丝一般对弧坑中存在的少量小气孔是不在乎的，因为其并不影响焊接工件的耐磨性，但在本专利技术的堆焊药芯焊丝中微量小气孔的存在都会影响组织的均匀性。气孔分为两类，一类是氢气孔，一类是一氧化碳气孔，高铬铸铁焊存在的气孔一般为一氧化碳气孔。施焊过程就是焊接化学冶金过程，在此过程中，氧化还原反应是贯穿始终的，FeO活度过大则易产生CO气孔，在本堆焊药芯焊丝配方中，石墨和金属材料为还原性物质，碳酸盐(大理石)和硅酸盐为氧化性材料，通过选材及选择合适的配方比例使得本堆焊药芯焊丝的化学冶金反应能满足要求，施焊过程的化学冶金反应瞬间氧化还原平衡，没有因各种材料的熔点不同受影响，气孔问题得以解决。具体实施方式本专利技术提供了一种堆焊药芯焊丝及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。一种堆焊药芯焊丝，它含有的组分及各组分质量百分比如下：大理石3-7％；萤石4-8％；硅酸盐2-6％；石墨5-9％；金属铬10-20％；高碳铬铁60-70％，总计100％。在焊芯药粉中，高碳铬铁、石墨、金属铬这三种材料是为焊缝组织提供硬质相的物质基础。高碳铬铁的化学成分及含量百分比为：Cr：65-69％；C：6-10％；Si≤3％；S≤0.03％；P≤0.03％。进一步，石墨为胶体石墨，石墨的化学成分及含量百分比为C≥99.5％，S≤0.02％，P≤0.02％为了能够得到硬度恒定为HRC63的焊缝组织，对大理石、萤石也有要求，萤石的化学成分及含量百分比为：CaF2≥98％，Si≤1.5％，S≤0.03％，P≤0.03％；在大理石中，CaCO3≥98.5wt％。本专利技术还提供了一种堆焊药芯焊丝的制备方法，方法的步骤中含有：将各组分的粉料分别过筛；将过筛后的粉料烘干；将烘干后的各组分按照相应质量百分比配料，将配好的药粉用三维混粉机充分混合，得到混合料，保持干燥直至装入成型生产线的药粉斗；U型钢带通过成型生产线的加粉机时，将混合料加入U型钢带制成堆焊药芯焊丝。加入合金元素使堆焊层组织细化，而组织细化后相当于硬质相层次增多，在一定程度上这种磨剥造成的有害作用的影响降低，从而提高耐磨性。本专利技术的提高堆焊层的耐磨性的途径与加入合金元素细化组织不同，是通过调整堆焊药芯焊丝中的药粉配方，在不加入其它合金元素的条件下，得到非常均匀的焊缝组织，焊缝织织依靠其硬质相的均匀性使得其耐磨性得以提高。本专利技术提高Fe-Cr-C合金系焊缝组织耐磨性对比用合金元素提高Fe-Cr-C合金系焊缝组织耐磨性有两个明显优点：1、焊缝成型美观，2、节约原材料成本。本专利技术的堆焊药芯焊丝焊缝金属HRC硬度值大约为63，较为恒定，变化范围仅为HRC63到HRC63.5，受电流规范的影响，只有0.5的差别。为了得到织均匀的焊缝，(一)要解决的是焊缝中的气孔问题，高铬铸铁药芯焊丝一般对弧坑中存在的少量小气孔是不在乎的，因为其并不影响焊接工件的耐磨性，但在本专利技术的堆焊药芯焊丝中微量小气孔的存在都会影响组织的均匀性。气孔分为两类，一类是氢气孔，一类是一氧化碳气孔，高铬铸铁焊存在的气孔一般为一氧化碳气孔。施焊过程就是焊接化学冶金过程，在此过程中，氧化还原反应是贯穿始终的，FeO活度过大则易产生CO气孔，在本堆焊药芯焊丝配方中，石墨和金属材料为还原性物质，碳酸盐(大理石)和硅酸盐为氧化性材料，通过选材及选择合适的配方比例使得本堆焊药芯焊丝的化学冶金反应能满足要求，施焊过程的化学冶金反应瞬间氧化还原平衡，没有因各种材料的熔点不同受影响，气孔问题得以解决。为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一一种堆焊药芯焊丝，它含有的组分及各组分质量百分比如下：大理石3％；萤石4％；硅酸盐2％；石墨5％；金属铬20％；高碳铬铁66％。该堆焊药芯焊丝的制备方法的步骤中含有：将各组分的粉料分别过筛；将过筛后的粉料烘干；将烘干后的各组分按照相应质量百分比配料，将配好的药粉用三维混粉机充分混合，得到混合料，保持干燥直至装入成型生产线的药粉斗；U型钢带通过成型生产线的加粉机时，将混合料加入U型钢带制成堆焊药芯焊丝。采用本实施例制备得到的堆焊药芯焊丝焊接，并测得焊缝组织的硬度和耐磨性能以及美观程度列于表1中。实施例二一种堆焊药芯焊丝，它含有的组分及各组分质量百分比如下：大理石7％；萤石8％；硅酸盐6％；石墨9％；金属铬10％；高碳铬铁60％，总计100％。该堆焊药芯焊丝的制备方法的步骤中含有：将各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种堆焊药芯焊丝，其特征在于它含有的组分及各组分质量百分比如下：大理石3‑7％；萤石4‑8％；硅酸盐2‑6％；石墨5‑9％；金属铬10‑20％；高碳铬铁60‑70％，总计100％。

【技术特征摘要】
1.一种堆焊药芯焊丝，其特征在于它含有的组分及各组分质量百分比如下：大理石3-7％；萤石4-8％；硅酸盐2-6％；石墨5-9％；金属铬10-20％；高碳铬铁60-70％，总计100％。2.根据权利要求1所述的堆焊药芯焊丝，其特征在于，高碳铬铁的化学成分及含量百分比为：Cr：65-69％；C：6-10％；Si≤3％；S≤0.03％；P≤0.03％。3.根据权利要求1所述的堆焊药芯焊丝，其特征在于，石墨为胶体石墨，石墨的化学成分及含量百分比为C≥99.5％，S≤0.02％，P...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴郁均，
申请(专利权)人：株洲湘江电焊条有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43