[發明專利]一種等離子堆焊用鎳基自熔性硬面堆焊藥芯焊絲

有效

• 申請號: 201610817881.5
• 申請日: 2016-09-12
• 公開（公告）號: CN106271208B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 周建軍;易鐵;祝名山
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K10/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;徐曉琴

本發明屬于焊接材料領域，具體涉及一種等離子堆焊用鎳基自熔性硬面堆焊藥芯焊絲。所述焊絲的各元素組分按重量百分比計為：碳0.3～1.0％，鉻14～19％，硅3.5～5.0％，硼3.0～4.5％，鐵0～6％，余量為鎳，通過如下方法制備：稱取一定量的鉻粉、硼粉、鎳粉和硅鐵粉充分攪拌混合均勻，將混合粉填入到彎成U型的Ni80Cr20不銹鋼帶中，然后卷曲封口，經過焊絲拉拔機逐級拉細到直徑2.0，即得到所述焊絲。本發明所述鎳基自熔性硬面堆焊藥芯焊絲具有生產成本低、自熔性好、堆焊效率高、熔覆率高等優點，適用于等離子堆焊；堆焊層結合強度大、硬度高，具有極強的耐硬面磨損、磨粒磨損和沖蝕磨損性能。

技術領域

本發明屬于焊接材料領域，具體涉及一種等離子堆焊用鎳基自熔性硬面堆焊藥芯焊絲。

背景技術

由于磨損與腐蝕造成的能源與材料的消耗十分驚人，各國對此進行過詳細的統計,僅磨損和腐蝕所造成的損失就占國民經濟總產值的2-4％。材料及其構件的表面常常由于磨損、腐蝕和氧化等故而失效,為了防止在高溫、高壓和腐蝕介質等工作環境下零件因其表面損壞而報廢,提高零件的可靠性,延長其壽命,許多國家都在努力研究和應用各種提高表面性能的技術。其中由于堆焊技術成本較低、操作簡單、可較好修復或強化零件表面，提高零件耐腐蝕、耐磨損及抗疲勞等性能，因此得到更為廣泛的應用。

堆焊材料對堆焊工藝過程和堆焊層性能起著決定性的作用，為了適應各種復雜嚴苛的工作環境，滿足經濟性和工藝可行性，人們研究出了多種成分和形態的堆焊材料。根據材料成分可分為鐵基、鈷基、鎳基、銅基合金和碳化物等幾大類，按材料形態來分，又可以分為線材、棒材和粉末三大類。例如Ni60鎳基堆焊合金粉末以其自熔性好、硬度高在火焰一步法和兩步法噴焊及等離子堆焊等領域得到了廣泛應用。但卻有其使用局限性，如以粉末狀態供貨，致使生產成本高；熔覆效率(材料利用率)低(僅為50％-60％)；受潮后流動性變差而影響噴焊性能，使用前要烘干等。尤其是等離子噴焊過程中，由于粉末容易粘到等離子噴嘴和鎢電極而導致電弧狀態發生改變，不得不在噴焊過程中多次停機清理等離子噴嘴，導致噴焊層質量變差和噴焊效率變低。因此使用合理的堆焊材料不僅可以有效改善零件表面性能，滿足使用要求，提高其使用壽命，又可節約成本，提高生產效率。

發明內容

本發明針對Ni60鎳基堆焊合金粉末生產成本高、熔覆效率低、受潮后流動性變差造成送粉不暢和堵塞，使用前需烘干，以及在等離子噴焊過程中易粘到等離子噴嘴和鎢電極等不足，目的在于提供一種等離子堆焊用鎳基自熔性堆焊焊絲。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案為：

一種等離子堆焊用鎳基自熔性硬面堆焊焊絲，各元素組分按重量百分比計為：碳0.3～1.0％；鉻14～19％；硅3.5～5.0％；硼3.0～4.5％；鐵0～6％；余量為鎳，通過如下方法制備得到：稱取一定量的鉻粉、硼粉、鎳粉和硅鐵粉充分攪拌混合均勻，將混合粉填入到彎成U型的Ni80Cr20帶中，然后卷曲封口，經過焊絲拉拔機逐級拉細到直徑2.0mm，即得到所述的等離子堆焊用鎳基自熔性硬面堆焊藥芯焊絲。

上述方案中，所述鎳基自熔性硬面堆焊焊絲的元素組分碳為Ni80Cr20帶中的碳含量和硅鐵中的碳含量的總和。

上述方案中，所述鎳基自熔性硬面堆焊焊絲的元素組分鉻為過150～200目篩鉻粉的量和Ni80Cr20帶中的鉻含量的總和。

上述方案中，所述鎳基自熔性硬面堆焊焊絲的元素組分硼為過180～220目篩硼粉的量。

上述方案中，所述鎳基自熔性硬面堆焊焊絲的元素組分鎳為過150～200目篩鎳粉的量和Ni80Cr20帶中的鎳含量的總和。

上述方案中，所述鎳基自熔性硬面堆焊焊絲的元素組分硅為過150～200目篩的硅鐵粉中的硅含量和Ni80Cr20帶中的硅含量的總和。