[發(fā)明專利]一種鐵基自保護(hù)藥芯焊絲及其所制備的堆焊合金和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310676726.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN104708234B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫昊;付東興;張彬;楊中元;汪禮敏;張景懷;王磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院;有研粉末新材料（北京）有限公司
• 主分類號(hào): B23K35/368
• 分類號(hào): B23K35/368;B23K35/30;B23K35/40;B23K9/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 薄觀玖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料加工焊接材料領(lǐng)域，特別涉及一種鐵基自保護(hù)藥芯焊絲及其所制備的堆焊合金和方法。?

背景技術(shù)

磨煤機(jī)的磨輥輥套和磨盤襯瓦是電廠易磨損的工件之一，隨著現(xiàn)代用電量的需求增加，電廠負(fù)荷越來(lái)越大，這些易磨損工件的制造和修復(fù)問(wèn)題越來(lái)越突出。目前一般有兩種制造方法，一種是整體或分塊采用高鉻鑄鐵鑄造的方式另一種是采用鑄鋼堆焊的方式進(jìn)行生產(chǎn)。鑄造和堆焊的工件在磨損后都可以采用藥芯焊絲堆焊的方式修復(fù)到原來(lái)尺寸并繼續(xù)使用。?

目前，磨煤輥堆焊修復(fù)廣泛使用的藥芯焊絲主要是以高鉻鐵基合金為主的藥芯焊絲，這類堆焊材料通過(guò)加入大量的碳元素和鉻元素形成碳化物硬質(zhì)相來(lái)提高耐磨層耐磨性，但當(dāng)藥芯焊絲種碳含量≥5%易引起焊接工藝的惡化,飛濺顆粒尺寸變大，數(shù)量變多,焊縫成型變差,降低焊接效率。與此同時(shí)，藥芯焊絲中大量鉻元素的加入，使得焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵和有毒氣體，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。因此，以硼、鉬元素代替部分鉻元素來(lái)強(qiáng)化基體，從而提高耐磨層的耐磨性，適應(yīng)了環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保理念。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種磨煤機(jī)用耐磨堆焊藥芯焊絲,針對(duì)發(fā)電行業(yè)中的大型磨煤設(shè)備(磨煤輥,磨盤等)在長(zhǎng)時(shí)間的磨料磨損情況下,零部件的表面經(jīng)常由于磨損而報(bào)廢失效,需要定期對(duì)磨煤設(shè)備進(jìn)行更換和表面維修,適應(yīng)發(fā)電廠大型磨煤設(shè)備的低應(yīng)力磨料磨損的工況條件,具有高硬度高耐磨自?保護(hù)作用，同時(shí)減少現(xiàn)有焊接材料在使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題。?

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種鐵基自保護(hù)藥芯焊絲及其所制備的堆焊合金和方法。?

一種磨煤輥用鐵基自保護(hù)堆焊藥芯焊絲，所述藥芯焊絲由碳鋼鋼帶包裹藥芯粉末構(gòu)成，其中藥芯粉末在藥芯焊絲中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%-50%，所述藥芯粉末中各組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：高碳鉻鐵：50%-64%；硼鐵：5.5%-11%；鉬鐵：1%-6%；電解錳粉：1%-3%；硅鐵：3%-8%；石墨：2%-7%，其余成分為還原鐵粉。?

所述藥芯焊絲的制備方法如下：?

a、軋?zhí)间撲搸В蛊湫纬蒛形槽，再向所得U形槽中加入占所制備的藥芯焊絲總重46%-50%的藥芯粉末；?

b、將U形槽合口，使藥芯粉末包裹在碳鋼鋼帶中，通過(guò)拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達(dá)到2.8mm，得到最終產(chǎn)品。?

采用一種磨煤輥用鐵基自保護(hù)堆焊藥芯焊絲制備一種含彌散分布M₇C₃、Fe₂B硬質(zhì)相的鐵基耐磨堆焊合金的方法，其具體步驟如下：?

（1）按照藥芯焊絲配制藥芯粉末，與碳鋼鋼帶一同軋制，獲得藥芯焊絲；?

（2）采用直流電弧焊工藝制備得到堆焊合金。?

所述直流電弧焊工藝參數(shù)為：電壓：30V-35V；電流：320A-380A；送絲速度：430mm/min-500mm/min；焊絲伸出導(dǎo)電嘴的長(zhǎng)度：15mm-30mm。?

所獲得的堆焊合金中各組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：C：3%-5%；Cr：16%-22%；Mo：0.4%-1.8%；B：0.4%-1.3%；Mn：0.9%-2.1%；Si：0.4%-1.6%；其余成分為Fe。?

所采用的藥芯焊絲中的藥芯粉末各組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選如下：高碳鉻鐵：52%-62%；硼鐵：6%-10%；鉬鐵：1.5%-5%；電解錳粉：1.5%-2.5%；硅鐵：4%-7.5%；石墨：2.5%-6.5%，其余成分為還原鐵粉；所獲得的堆焊合金中各組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：C：3.5%-4.5%；Cr：17%-21%；Mo：0.5%-1.5%；B：0.5%-1.2%；Mn：1.0%-2.0%；Si：0.5%-1.5%；其余成分為Fe。?

所采用的藥芯焊絲中的藥芯粉末各組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)一步優(yōu)選如下：高碳鉻鐵：55%-60%；硼鐵：6.5%-9%；鉬鐵：2%-4%；電解錳粉：1.75%-2.45%；硅鐵：5%-7%；石墨：3%-6%，其余成分為還原鐵粉；所獲得的堆焊合金中各組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：C：4%-4.25%；Cr：18%-20.5%；Mo：0.6%-1.4%；B：0.6%-1.1%；Mn：1.1%-1.9%；Si：0.6%-1.4%；其余成分為Fe。?

所述藥芯粉末中各種組分作用如下：?