[發明專利]耐磨帶金屬芯焊絲

有效

• 申請號: 201310143144.8
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103203567A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 吳國仕
• 申請（專利權）人: 清新瑞崎工業材料有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種耐磨帶金屬芯焊絲，屬于焊接材料、表面處理材料技術領域。

技術背景

轉桿接頭耐磨層(帶)以一定的耐磨性和減摩性保護轉桿和套管，避免強烈磨損。從機理上講，轉桿接頭耐磨帶的作用是利用自身及其耐磨性，將轉桿外壁和套管內壁隔離，使轉桿接頭不與套管壁或井壁接觸，以保護轉桿接頭。目前高磨損環境的耐磨帶以高鉻鑄鐵和碳化鎢型為主，這些材料在實際應用中能降低巖石對轉桿接頭的磨損，但由于這些材料中含有大量硬質相而且硬質相粗大、脆性大，導致轉桿接頭在與套管接觸時，耐磨帶易剝落，使套管大量磨損。套管一旦被磨穿，將導致井內壓力下降，嚴重影響鉆井及開采工作。

發明內容

為克服現有技術中的技術問題，本發明的發明目的是提供一種耐磨帶金屬芯焊絲，利用本發明提供的焊絲進行焊接所形成耐磨層的耐磨性高，摩擦系數低。

為實現所述發明目的，本發明提供一種耐磨帶金屬芯焊絲，所述焊絲采用碳鋼鋼帶包裹合金粉末制成，合金粉末包含如下重量百分比的成分：鉻：5-10％；鎳：2-6％；錳：1-7％；鉬：1-10％；硅：1-5％；稀土：0.5-2％；碳：1-5％；余量為鐵及微量雜質。

優選地，合金粉末還包含如下重量百分比的成分：鎢：2-10％。

優選地，合金粉末還包含如下重量百分比的成分：釩：1-3％。

優選地，合金粉末還包含如下重量百分比的成分：鈦：1-6％。

優選地，合金粉末還包含如下、重量百分比的成分：鈮：1-10％。

優選地，合金粉末還包含如下、重量百分比的成分：氟：1-2％。

與現有技術相比，利用本發明提供的焊絲進行焊接，所形成的耐磨帶(層)表面硬度高，摩擦系數低，表面均勻、致密、平整、光滑，無殘渣；與基體熔合好，不易剝落且無龜裂。

附圖說明

圖1是本發明提供的磨層焊絲制備的流程圖。

具體實施方式

實施例1

本發明最佳實施例1所提供的耐磨帶金屬芯焊絲采用碳鋼鋼帶包裹合金粉末制成，合金粉末包含如下重量百分比的成分：鉻：5-10％；鎳：2-6％；錳：1-7％；鉬：1-10％；硅：1-5％；稀土：0.5-2％；碳：1-5％；余量為鐵及微量雜質。

上述合金粉末是由一定份比的鉻鐵(FeCr57)塊、鎳塊、錳鐵(FeMn75)塊、鉬鐵(FeMo60)塊、金屬硅塊、稀土顆粒、碳塊和鐵塊混合后經熔化、噴粉、烘干、篩分得到的。

如圖1所示，將17.5千克鉻鐵(FeCr57)塊、5千克鎳塊、7千克錳鐵(FeMn75)塊、3.3千克鉬鐵(FeMo60)塊、4千克金屬硅塊；1千克稀土顆粒、2千克碳塊和60.2千克鐵塊混合后放入中頻爐加熱到1000℃-1500℃，保持2小時，使各種成分充分熔化，而后在15-25個標準大氣壓下經噴粉機霧化噴粉；將霧化所得粉末低溫烘干，分篩取60-200目的合金粉末。

選用10×0.3(寬度為10mm，厚度為0.3mm)的H08A冷軋鋼帶，先將其軋成U型。取總量10千克的本發明提供的合金粉末(所取粉末的粒度為能通過80目的篩子)，加入U型冷軋鋼帶槽中，填充率為30％。將U型槽合口，使合金粉末包裹其中。然后使其分別通過直徑為：3.0mm、2.8mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm、1.8mm、1.6mm的拉絲模，逐道拉拔，減徑，最后使其直徑達到1.6mm.

采用焊接電流為150-250A，焊接電壓為20-30V，層間溫度控制在100-200℃的工藝進行焊接，得到堆焊層(耐磨層)。

采用HR-150A洛氏硬度機對堆焊層取五點測量硬度得到該焊絲堆焊層的平均洛氏硬度值，洛氏硬度機的載荷為150kg。采用MLS-225型濕式橡膠輪磨粒磨損試驗機對堆焊層試件進行耐磨性實驗，實驗參數如下：橡膠輪轉速：240轉/分，橡膠輪直徑：178mm，橡膠輪硬度：60(紹爾硬度)，載荷：10kg，磨損時間：250s，橡膠輪轉數：約4000轉，磨料：40-70目的石英砂。材料的耐磨性能用磨損的失重量來衡量。在實驗前、后，將試件放入盛有丙酮溶液的燒杯中，在超聲波清洗儀中清洗3-5分鐘。

與高鉻鑄鐵堆焊合金相比，利用本發明提供焊絲進行焊接所得耐磨層的硬度及耐磨性，見表1：

表1