[發(fā)明專利]速溶性硬質(zhì)合金塊及其制備方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610035357.2
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105603290B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苑俊奎
• 申請（專利權(quán)）人: 苑俊奎
• 主分類號: C22C33/02
• 分類號: C22C33/02;B23K9/04
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11139
• 代理人: 孫皓晨,馬鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于堆焊在各類金屬工件上面的耐磨堆焊材料及其制備方法。本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，市場主要用于堆焊在各類金屬工件上面的耐磨堆焊材料有霧化合金粉、冶金鑄造塊、膏狀合金粉以及耐磨絲、棒、帶、管狀堆焊合金等，其中霧化合金粉末的加工需要特制的熔煉噴制設(shè)備，而且成品的獲取量僅僅達到80％，使用時又有10％的散失量，而且還需要專用的送份裝置；冶金鑄造塊需要增加一次冶金澆注過程；膏狀合金粉末使用時需要現(xiàn)場涂敷，晾干等程序，工藝復(fù)雜；其他的堆焊材料又難以實現(xiàn)堆焊材料的高合金含量。

針對上述問題，申請?zhí)枮?8118200.3，發(fā)明名稱為“自溶性硬質(zhì)合金布”的專利申請公開了一種自溶性硬質(zhì)合金布，該合金布由高碳鉻鐵、硼鐵、硅鐵和鎳鐵的機械粉末按比例配合后用骨膠溶液在自然狀態(tài)下粘合在布上構(gòu)成。該發(fā)明與以上技術(shù)相比較，的確簡化了制造工藝過程，降低了成本，使用比較方便，具有較高的經(jīng)濟效益。但是由于自溶性硬質(zhì)合金布的硬度剛剛接近HRc60，且產(chǎn)品的硬度、耐磨度以及酸堿性等均滿足不了市場對硬度的需求，而且采用骨膠溶液作為粘合劑，在施焊過程中骨膠原因加熱冒出很大的黑濃煙，且成本高熬制費時費工，對環(huán)境以及操作人員健康帶來了不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對自溶性硬質(zhì)合金布的制造工藝存在的問題和不足，通過新的配方和選擇新的粘接劑，從而制備得到了一種新的速溶性硬質(zhì)合金塊。

本發(fā)明的一種速溶性硬質(zhì)合金塊，由以下重量百分比的各原料通過粘結(jié)劑粘結(jié)后制成：高碳鉻鐵25-55％，稀土0.5-1‰，硼鐵15-40％，釩鐵25-55％，硅鐵2-6％，鎳鐵2-3％。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的速溶性硬質(zhì)合金塊由以下重量百分比的各原料通過粘結(jié)劑粘結(jié)后制成：高碳鉻鐵40％，稀土1‰，硼鐵20％，釩鐵33.4％，硅鐵4％，鎳鐵2.5％，其中，所述的粘結(jié)劑為樹脂膠。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的樹脂膠的用量為金屬粉末總重量的15％。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，高碳鉻鐵、稀土、硼鐵、釩鐵、硅鐵、鎳鐵的粉末粒度為80目以下。

進一步的，本發(fā)明還提出了一種在橡膠或金屬工件上面堆焊速溶性硬質(zhì)合金塊的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)將高碳鉻鐵、稀土、硼鐵、釩鐵、硅鐵以及鎳鐵機械分別粉碎至粉末粒度為80目以下；

(2)將步驟(1)得到的粉末按以上所述的重量百分比混合均勻；

(3)向步驟(2)的均勻混合后的粉末中，加入樹脂膠制成糊狀合金；

(4)將糊狀合金涂抹在模具上，在無需加壓的自然狀態(tài)下構(gòu)成速溶性硬質(zhì)合金塊；

(5)將步驟(4)得到的速溶性硬質(zhì)合金塊堆焊在橡膠或金屬工件承受低應(yīng)力磨粒磨損的表面，形成耐磨堆焊層。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的橡膠或金屬工件為厚度1毫米以上的中低合金鋼、碳鋼鋼板、錳鋼鋼板、鍛鋼或鑄鋼。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，步驟(3)中所述的樹脂膠的用量為金屬粉末總重量的15％。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，步驟(5)中采用碳弧堆焊法將步驟(4)得到的速溶性硬質(zhì)合金塊堆焊在金屬工件承受低應(yīng)力磨粒磨損的表面。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述的碳弧堆焊法使用直徑4毫米至8毫米，長30至300毫米的石墨棒或碳棒做電極，直流或交流弧焊機做電源，80—130安培電流進行堆焊，堆焊時，根據(jù)工件要求，把一定尺寸、形狀的速溶性硬質(zhì)合金塊放在堆焊部位，然后用碳弧焊把其熔敷在工件表面上，形成耐磨堆焊層。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明的速溶性硬質(zhì)合金塊由顆粒直徑為80目以下的、重量百分比分別為25-55％，0.5-1‰，15-40％，25-55％，2-6％以及2-3％的高碳鉻鐵，稀土，硼鐵，釩鐵，硅鐵以及鎳鐵粉末均勻混合后，用具有增熔定型功能的水膠(例如用植物加水熬制成的膠，俗稱樹吧、樹脂膠)做為粘接劑制成糊狀合金，涂抹在模具上，在無需加壓的自然狀態(tài)下構(gòu)成速溶硬質(zhì)合金塊。其中，稀土(冷加工)具有提高耐磨度的作用，高碳鉻鐵可增加合金塊的硬度，硼鐵可增加合金塊的強度，釩鐵可增加合金塊的韌性，硅鐵和鎳鐵可起到促熔作用；

2、本發(fā)明以樹脂膠作為粘結(jié)劑，其優(yōu)點是：無煙、無灰塵、無雜味、成本低、易熔等，在施焊過程當(dāng)中不會煙熏嗆眼而且環(huán)保。