[發明專利]高硬度鐵素體不銹鋼耐磨堆焊藥芯焊絲

無效

• 申請號: 200810030607.9
• 申請日: 2008-02-04
• 公開（公告）號: CN101224527A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 龔建勛;肖逸鋒;張清輝
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 湘潭市雨湖區創匯知識產權代理事務所
• 代理人: 左祝安

技術領域

本發明涉及一種金屬堆焊材料，特別涉及一種用于耐磨粒磨損和耐腐蝕要求的零部件的堆焊制造或者修復，以提高設備使用壽命的高硬度鐵素體不銹鋼耐磨堆焊藥芯焊絲。

背景技術

在焊接生產作業中，常要求對一些表面耐磨性差、表面磨損或者局部區域破損的零部件表面進行堆焊制造或者修復。以渣、氣或者渣氣聯合保護方式，在機械零件表面堆焊一層耐磨、耐熱或者耐腐蝕等金屬層，賦予表面以特殊的性能，這項工藝已經為不少企業采用。所用的焊接材料有藥皮焊條、實心焊絲和藥芯焊絲，其中藥皮焊條堆焊具有操作簡單、靈活方便等優點，缺點是效率低；實心焊絲剛性強、工藝性能好，但過渡的合金元素量有限；藥芯焊絲成分調節極為方便，根據需要可獲得所需成分的堆焊合金，且以埋弧或氣保護方式焊接具有熔敷效率高，更適合于企業生產。如國內鋼鐵企業修復軋輥所用的實芯焊絲H25Cr3Mo2MnV仍存在耐磨性不足的問題，而國內外所研制的藥芯焊絲合金系統多以Cr-Mo、Cr-Mo-V、Cr-Mo-W-V、Cr-Ni-Mo-V、Ct-Mo-W-V-Nb為主。耐磨性和耐腐蝕性均較好的高鉻鑄鐵，如以藥芯焊絲形式供貨，由于埋弧堆焊時焊縫熱輸入量大，所形成的碳化物過于粗大，堆焊合金韌性差，即使采用預熱和焊后熱處理等減小應力方式，埋弧堆焊時仍易開裂，這使得企業的生產效率較低，能源消耗大。多數小型企業采用其焊條手工堆焊操作，生產效率低，制造和修復成本高。另外，沿海地區、熱電廠和部分化工車間等大氣環境中含有大量的腐蝕性離子(如：Cl^-、H⁺)以及SO₂、SO₃氣體，對設備上的耐磨零件腐蝕很大，鐵素體不銹鋼雖具有優良的耐腐蝕性，但耐磨性差。堆焊合金的耐磨性主要與其顯微組織中的硬質相，如碳化物的形狀和數量相關，而韌性則取決于基體組織。廣大的生產企業迫切需要一種具有良好的耐磨性、耐腐蝕性和抗裂性的堆焊藥芯焊絲，以滿足零部件的堆焊制造或者修復需要。

發明內容

針對上述情況，本發明的目的在于提供一種高硬度鐵素體不銹鋼耐磨堆焊藥芯焊絲，該堆焊藥芯焊絲中加入高含量的釩鐵和適量的碳化鎢、碳化硼等合金粉末，改變現有鐵素體不銹鋼堆焊合金的顯微組織，使原沿晶界分布的網狀碳化物變為斷續的條狀或粒狀碳化物，達到既具有優良的耐磨性、耐腐蝕性，又具有良好的抗裂性，且堆焊時無需預熱也不產生裂紋。

為實現上述目的，一種高硬度鐵素體不銹鋼耐磨堆焊藥芯焊絲，以低碳鋼H08A冷軋薄鋼帶為外層包皮，且于包皮內配以石墨、金屬和合金粉末構成粉芯，所述粉芯各組份的重量百分含量范圍為：

高碳鉻鐵????????????50～75％

釩鐵????????????????10～16％

鈦鐵????????????????6～10％

碳化鎢??????????????2～10％

鎳粉????????????????2～3％

銀片石墨????????????1.5～2.5％

碳化硼??????????????1～3.5％

鋁鎂粉??????????????1～2％

金屬鉻??????????????0～10％

還原鐵粉????????????余量

粉芯填充率為????????46～50％。

其進一步的優化措施是：

所述粉芯較優組成中各組份的重量百分含量為：

高碳鉻鐵????????????50％

釩鐵????????????????16％

鈦鐵????????????????10％

碳化鎢??????????????2％

鎳粉????????????????3％

銀片石墨????????????1.5％

碳化硼??????????????3.5％

鋁鎂粉??????????????2％

金屬鉻??????????????3％

還原鐵粉????????????余量

粉芯填充率為????????50％。

所述粉芯較優組成中各組份的重量百分含量為：

高碳鉻鐵????????????60％

釩鐵????????????????12％

鈦鐵????????????????6％

碳化鎢????????????????6％

鎳粉??????????????????2.5％