[發明專利]一種高硬度二氧化碳氣體保護堆焊藥芯焊絲

有效

• 申請號: 201010603609.X
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102069322A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 劉瞿;王效蓮
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B23K35/36
• 分類號: B23K35/36
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 王自剛

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技術領域

?????本發明涉及一種焊接領域技術，特別是一種高硬度二氧化碳氣體保護堆焊藥芯焊絲。

背景技術

堆焊技術是使零部件表面獲得具有耐磨、耐蝕、耐熱等特殊性能的熔敷金屬而進行的焊接過程。在冶金機械、礦山機械、農業機械、建筑機械、石油化工設備、交通運輸、核電設備、航天工業等部門的零部件的制造和修復中獲得了廣泛的應用。隨著國家工業化的不斷發展，對新型硬質合金材料和與之對應的堆焊材料開發提出迫切要求。藥芯焊絲相對于其它焊接材料，具有合金成分調配靈活方便，焊接工藝性優秀，焊接效率高等優點，成為新一代自動化焊接材料中的佼佼者，在堆焊領域有逐步取代焊條與實芯焊絲的趨勢。

從目前國內外高硬度堆焊藥芯焊絲的研究狀況來看，焊縫金屬合金系統多為高鉻鑄鐵型合金系統，如專利號CN200510127968.1、CN200510031856.6、CN200710175676.4等公開的技術均屬這種類型的技術。雖然該合金系統具有很高的硬度，例如HRC>60，但其堆敷金屬由于含碳量較高，組織形態呈奧氏體基體加大量析出碳化物，造成堆焊層脆性很大極易開裂。在堆敷金屬承受交變沖擊載荷的情況下不適用。例如高速鋼零部件，熱剪刃和冷軋輥的堆焊修復，要求堆焊熔敷層具有較高的強韌性匹配。此外，我國堆焊藥芯焊絲品種主要以粗直徑焊絲為主，藥芯的填充率在35~50%之間，如專利號CN96102347.3、CN200710191741.2、CN00103065.5等公開的技術均屬這種類型的技術。填充率較高使得無法拉拔成細直徑焊絲，只能用于平焊或角焊位置，操作靈活性較差。而細直徑的CO₂氣體保護藥芯焊絲堆焊適應性強，易于實現各種零件尺寸及各種位置的堆焊。其次，細直徑的CO₂氣體保護堆焊藥芯焊絲具有焊接電流密度大、熔敷系數高，電弧熱量集中、堆焊變形小的特點，保證了自動化焊接的高效率。且CO₂氣體氧化作用強，抗油、抗銹能力強，堆敷金屬的擴散氫含量較低，獲得高硬度的同時有較高的韌性匹配。目前國內CO₂氣體保護堆焊藥芯焊絲產品較少，品種不全，且硬度和耐磨性偏低，抗裂性較差，在各行業中應用較少。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種硬度二氧化碳氣體保護堆焊藥芯焊絲，從而克服目前高硬度堆焊藥芯焊絲韌性較差以及細直徑CO₂氣體保護堆焊藥芯焊絲種類較少的問題；

本發明所要進一步解決的技術問題是提供的硬度二氧化碳氣體保護堆焊藥芯焊絲在焊接過程中電弧穩定，飛濺率低，熔渣覆蓋良好，焊縫成型美觀，表面無氣孔和壓坑；多層堆焊后表面無裂紋，抗裂性能優良，堆焊層硬度高達55~61HRC，能夠適用于高應力磨料磨損及應力交變載荷工況條件。

為了實現解決上述技術問題的目的，本發明采用了如下技術方案：

本發明的一種硬度二氧化碳氣體保護堆焊藥芯焊絲，包括焊絲和藥芯組成，焊絲形狀為中空的圓形細絲，焊絲原料采用普通低碳鋼冷軋鋼帶，填充藥芯粉末重量占焊絲總重量的17~22%；藥芯的組分及重量百分比為：金紅石：13~30％、氟化物：5~26％，鎂砂：3~14％，石英：0~10％，鉀長石：2~8％，鋁鎂合金：2~5%，金屬鉻：14~33％，片狀石墨：5~15％，45#硅鐵：2~5％，金屬錳：7~11％，鉬鐵：5~12％，釩鐵：0~6%，硼鐵：0~5%，金屬鎢6~12%，稀土：2~8%，余量為還原鐵粉；所述的氟化物為螢石、氟硅酸鈉、氟鋁酸鈉、鉀冰晶石中的一種或幾種任意比例的的混合物。

本發明的一種硬度二氧化碳氣體保護堆焊藥芯焊絲，更具體的技術方案可以是：所述的鋁鎂合金中鋁的質量含量為47~53％，鎂的質量含量≥47％；鉬鐵中鉬的質量含量為≥55％；釩鐵中釩的質量含量為38~45％；硼鐵中硼的質量含量為19~25％；硅鐵中硅的質量含量為43~47％。

本發明的一種硬度二氧化碳氣體保護堆焊藥芯焊絲，更具體的技術方案還可以是：所述的稀土中的質量要求是：其中主要化學成分REO≥83%，CeO₂/REO≥45，F≥26。更進一步具體的選擇是：稀土牌號REF₃-1。

本發明的一種硬度二氧化碳氣體保護堆焊藥芯焊絲，更具體的技術方案還可以是：所述焊絲的直徑為ф1.2~ф1.6mm。