一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝制造技术

本发明专利技术属于焊接材料技术领域，具体涉及一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，包括外皮和药芯，药芯包括以下原料：35％Cr，10％C，0～4％B，0～5％Ti，3％Al，0.3％CaO，0.2％Al

【技术实现步骤摘要】
一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝
本专利技术属于焊接材料
，具体涉及一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝。
技术介绍
在应用金属材料的各个领域，都存在着不同程度的磨损现象，并且这些磨损形式都较为复杂。但是在这些磨损形式中，磨粒磨损所占的比例较大，约为磨损总量的50％，严重影响了工业企业尤其是重工业的快速发展。堆焊技术由于能够实现堆焊层与母材之间的冶金结合，使母材获得特殊的性能，不仅可以用于制造新零件，而且还可进行旧零件的修复，所以在各行业中发挥着举足轻重的作用。堆焊技术的快速发展促使堆焊材料的消耗也随之增加。药芯焊丝是继焊条和实心焊丝之后的第四代焊接材料，具有焊条和实心焊丝共同的优点，是一种很有发展前途的新型焊接材料。由于在焊接生产中具有较强大的生命力，所以它的出现对耐磨堆焊产业的发展也具有重要的意义。目前，所研制的药芯焊丝多适用于埋弧堆焊和气体保护堆焊。由于焊接过程需采用焊剂保护或气体保护，焊接灵活性较差，容易受外界环境影响，所以应用受到限制。自保护耐磨堆焊药芯焊丝采用合金元素自保护，靠其自身药粉发生的冶金反应保护熔池，可以采取明弧堆焊，克服了埋弧堆焊和气体保护堆焊的缺点，应用更为广泛。但是，受药芯焊丝包粉率和合金元素烧损较多的影响，致使自保护耐磨堆焊药芯焊丝的焊接工艺性能达不到要求，而且堆焊合金也不能同时满足耐磨性、抗裂性和强韧性相匹配的要求。所以，提供一种综合性能良好的多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝就显得十分有必要。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述技术问题的不足，提供了一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，适用于明弧堆焊，具有操作简便，无需焊剂，无需保护气体，焊接工艺性好，堆焊合金综合性能高的优点。解决上述技术问题的技术方案如下：本专利技术设计了一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，包括外皮和药芯，所述的药芯包括以下质量百分比的原料：35％Cr，10％C，0～4％B，0～5％Ti，3％Al，0.3％CaO，0.2％Al2O3和0.5％CaF2；余量为还原铁粉。所述的外皮为外层钢带，所述的钢带为H08A低碳钢冷轧钢带，包括以下质量百分比的原料：0.1～0.3％C，0.3％Si，0.3％～0.7％Mn，0～0.045％S，0～0.045％P，余量为铁及不可避免的杂质。进一步地说，所述的药芯的原料来自于以下物质：按质量分数计，硼铁(19.38％B)、高碳铬铁(60.6％Cr，8.24％C)、钛铁(27％Ti)、还原铁粉和纯度为99.5％的银片状石墨，原料的粒径为80～100目。进一步地说，所述的药芯的填充系数为45±2％。进一步地说，所述多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝由药芯焊丝成型机将H08A钢带包裹混合均匀的药芯粉料，经轧制拉拔成直径为2.8mm的药芯焊丝制得。更进一步地说，所述多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝适用于明弧堆焊，焊接电流为200A，焊接电压为25～30V，焊接速度为10mm/s，焊丝伸出长度15mm。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，适用于明弧堆焊，焊接工艺性能优良，堆焊金属硬度高，耐磨性好，强韧性匹配，抗裂性好，而且具有埋弧堆焊和气体保护堆焊所不具备的优点，即操作简便，无需焊剂，无需保护气体等，能广泛用于低应力磨料磨损部位的堆焊。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。采用HR-150A型洛氏硬度计测试堆焊层的宏观硬度。采用MLS-23型湿砂橡胶轮式磨料磨损试验机进行磨损试验，试验条件为：胶轮转速240r/min，胶轮直径150mm，胶轮表面压力1.5MPa，磨损时间3min，磨损介质是40～70目的石英砂与水质量比为1.5:1的混合物。磨损试验前后分别用分析天平称量试样的质量M0和M1，则被磨损掉的质量△M可表示为：△M＝M0－M1。实施例1：一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，包括外皮和药芯，药芯包括以下质量百分比的原料：35％Cr，10％C，3％Al，0.3％CaO，0.2％Al2O3和0.5％CaF2；余量为还原铁粉。外皮为外层钢带，钢带为H08A低碳钢冷轧钢带，包括以下质量百分比的原料：0.1～0.3％C，0.3％Si，0.3％～0.7％Mn，0～0.045％S，0～0.045％P，余量为铁及不可避免的杂质。对钢带的某一段进行成分测试后得出具体钢带的成分包括以下质量百分比的原料：0.15％C，0.3％Si，0.5％Mn，0.013％S，0.011％P，余量为铁及不可避免的杂质。药芯的原料来自于以下物质：按质量分数计，高碳铬铁(60.6％Cr，8.24％C)、还原铁粉和纯度为99.5％的银片状石墨，原料的粒径为80～100目。药芯的填充系数为45±2％。多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝由药芯焊丝成型机将H08A钢带包裹混合均匀的药芯粉料，经轧制拉拔成直径为2.8mm的药芯焊丝制得。多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝适用于明弧堆焊，焊接电流为200A，焊接电压为25～30V，焊接速度为10mm/s，焊丝伸出长度15mm。测得堆焊层的硬度为47.6HRC，磨损量△M为0.9873g。实施例2：一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，包括外皮和药芯，药芯包括以下质量百分比的原料：35％Cr，10％C，2％B，3％Al，0.3％CaO，0.2％Al2O3和0.5％CaF2；余量为还原铁粉。外皮为外层钢带，钢带为H08A低碳钢冷轧钢带，成分同实施例1。药芯的原料来自于以下物质：按质量分数计，硼铁(19.38％B)、高碳铬铁(60.6％Cr，8.24％C)、还原铁粉和纯度为99.5％的银片状石墨，原料的粒径为80～100目。药芯的填充系数为45±2％。多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝由药芯焊丝成型机将H08A钢带包裹混合均匀的药芯粉料，经轧制拉拔成直径为2.8mm的药芯焊丝制得。多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝适用于明弧堆焊，焊接电流为200A，焊接电压为25～30V，焊接速度为10mm/s，焊丝伸出长度15mm。测得堆焊层的硬度为56HRC，磨损量△M为0.5923g。实施例3：一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，包括外皮和药芯，药芯包括以下质量百分比的原料：35％Cr，10％C，3％B，3％Al，0.3％CaO，0.2％Al2O3和0.5％CaF2；余量为还原铁粉。外皮为外层钢带，钢带为H08A低碳钢冷轧钢带，成分同实施例1。药芯的原料来自于以下物质：按质量分数计，硼铁(19.38％B)、高碳铬铁(60.6％Cr，8.24％C)、还原铁粉和纯度为99.5％的银片状石墨，原料的粒径为80～100目。药芯的填充系数为45±2％。多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝由药芯焊丝成型机将H08A钢带包裹混合均匀的药芯粉料，经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，包括外皮和药芯，其特征在于，所述的药芯包括以下质量百分比的原料：35％Cr，10％C，0～4％B，0～5％Ti，3％Al，0.3％CaO，0.2％Al

【技术特征摘要】
1.一种多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，包括外皮和药芯，其特征在于，所述的药芯包括以下质量百分比的原料：35％Cr，10％C，0～4％B，0～5％Ti，3％Al，0.3％CaO，0.2％Al2O3和0.5％CaF2；余量为还原铁粉。


2.根据权利要求1所述的多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，其特征在于，所述的外皮为外层钢带，所述的钢带为H08A低碳钢冷轧钢带，包括以下质量百分比的原料：0.1～0.3％C，0.3％Si，0.3％～0.7％Mn，0～0.045％S，0～0.045％P，余量为铁。


3.根据权利要求1所述的多元复合强化自保护耐磨堆焊药芯焊丝，其特征在于，所述的药芯的原料来自于以下物质：按质量分数计，硼铁(19.38％B)、高碳铬铁(60.6％Cr，8....

【专利技术属性】
技术研发人员：贾华，李萌，
申请(专利权)人：大连海洋大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21