[發明專利]合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末

無效

• 申請號: 200910018108.2
• 申請日: 2009-08-24
• 公開（公告）號: CN101653883A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 王立梅
• 申請（專利權）人: 王立梅
• 主分類號: B23K35/32
• 分類號: B23K35/32
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所
• 代理人: 臧傳進

技術領域

本發明涉及金屬構件表面耐磨強化的一種堆焊用合金粉末，具體涉及一種合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末。

背景技術

金屬陶瓷復合涂層，尤其是以碳化物為增強相的金屬陶瓷復合涂層在航空、航天、冶金、礦山、石油和化工等領域中的耐磨構件的制造和修復中具有廣泛的用途。目前，以碳化物為增強相的金屬陶瓷復合涂層中的陶瓷相通常采用外加復合的方式預制在原材料表面，涂層中陶瓷相分布不均勻，粒度較粗大，陶瓷/金屬結合界面易受污染，這將大大影響涂層的性能。近年來產生了一種制備金屬陶瓷的新方法一反應合金粉粒埋弧堆焊，它將原位合成技術和合金粉粒埋弧堆焊技術相結合，利用粉末和粉末之間的反應，在堆焊過程中同時完成復合材料的合成。原位反應合成過程中放出的反應熱，可以提高堆焊溫度，降低涂層的孔隙率，改善涂層與基體的結合；而且原位合成的硬質相顆粒細小，分布均勻，硬質相與金屬基體的結合界面潔凈。因此反應合金粉粒埋弧堆焊克服了傳統合金粉粒埋弧堆焊金屬陶瓷工藝的缺點，在制備金屬陶瓷復合涂層方面具有不可比擬的優勢。

近年來國內外在金屬陶瓷復合涂層反應合金粉粒埋弧堆焊方面已有相當的研究，但反應合金粉粒埋弧堆焊技術并未真正在工程實際中獲得全面的應用，存在的主要問題金屬陶瓷復合涂層合金粉粒埋弧堆焊工藝復雜，表面裂紋多，涂層中殘留有害相，導致涂層的組織不均勻，涂層質量不穩定。由以上可以看出，目前市場缺乏一種用來制備合金粉粒埋弧堆焊工藝簡單，表面無裂紋，涂層組織均勻，涂層質量穩定的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術制備的金屬陶瓷復合涂層合金粉粒埋弧堆焊工藝復雜，表面裂紋多，涂層中殘留有害相，導致涂層的組織不均勻，涂層質量不穩定的缺點，提供一種合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末。

為解決上述技術問題，本發明主要由以下質量百分比的元素組成：鉻51％-72％，鈦6％-15％，碳8.1％-10％，鎳12.1％-50％，以及含量小于或等于5％的硼和硅元素，余量為Fe及不可避免的雜質。

所述的鉻元素的添加形式是以鉻鐵粉或以鉻粉或以鉻鐵粉和鉻粉混合的形式添加，其中，鉻鐵粉中的鉻含量為10％-72％，余量為鐵和雜質。

所述的鈦元素的添加形式是以鈦鐵粉或以鈦粉或以鈦鐵粉和鈦粉混合的形式添加，其中，鈦鐵粉中的鈦含量為10％-72％，余量為鐵和雜質。

所述的硼元素的添加形式是以硼鐵粉的形式添加，其中硼鐵粉中的硼含量為10％-40％，余量為鐵和雜質。

所述的硅元素的添加形式是以硅鐵粉或以硅粉或以硅鐵粉和硅粉混合的形式的形式添加，其中，硅鐵粉中的硅含量為5％-72％，余量為鐵和雜質。

所述的碳元素的添加形式是以石墨或以碳或以碳合金的形式加入；所述的碳合金為高碳鉻鐵粉，其中，高碳鉻鐵粉中的鉻含量為50％-70％，碳含量為2％-8％，余量為鐵和雜質。

以上各種粉的粒度在1-500μm之間。

與現有技術相比，本發明具有較好的綜合性能，這體現在以下幾個方面：

1、具有良好的工藝性：本發明的粉末經等離子合金粉粒埋弧堆焊后，涂層表面平滑均勻，裂紋少，無脫落掉塊，因此既可用于手工合金粉粒埋弧堆焊，又可用于自動合金粉粒埋弧堆焊；

2、具有較好的抗磨性：由于Cr，Ti，Ni，B，C，Si等合金元素加入量較大，硬質合金化合物數量多，硬度高，自身抗磨性很好；

3、本發明適用范圍廣，可用于制備金屬復合板和其它一些需要耐磨和減磨的金屬機構件的表面耐磨強化。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末作進一步詳細說明：

實施例1

合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，按質量百分比計，其組成配比為：鉻51％，鈦10％，硼5％，硅0.1％，碳10％，鎳50％，余量為鐵及不可避免的雜質。

實施例2

合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，按質量百分比計，其組成配比為：鉻55％，鈦12％，硼4％，硅5％，碳10％，鎳40％，余量為鐵及不可避免的雜質。

實施例3

合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，按質量百分比計，其組成配比為：鉻59％，鈦15％，硼3％，硅4％，碳9％，鎳30％，余量為鐵及不可避免的雜質。

實施例4

合金粉粒埋弧堆焊用合金混合粉末，按質量百分比計，其組成配比為：鉻65％，鈦8％，硼2％，硅3％，碳10％，鎳12.1％，余量為鐵及不可避免的雜質。