[發明專利]一種高性能稀土耐磨料磨損的藥芯焊絲及其制備方法

有效

• 申請號: 201810120501.1
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108406161B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 申博;袁進偉
• 申請（專利權）人: 濟南韶欣耐磨材料有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 宋永麗

本發明公開了一種高性能稀土耐磨料磨損的藥芯焊絲及其制備方法，藥芯以重量份計，由以下原料組成：高碳鉻鐵，硅硼合金，高碳錳鐵，稀土硅鐵，稀土孕育劑，微晶石墨，碳化硼等；本發明的高性能稀土耐磨料磨損的藥芯焊絲的藥芯采用高碳鉻鐵，硅硼合金，稀土硅鐵，稀土孕育劑，微晶石墨等混合得到，采用的是Fe?Cr?C?B?Re合金系統，加入了少量的鈦、鎢、鈮合金元素，堆焊層的金相組織為馬氏體、大量的復雜碳化物(Cr,Fe)7C3和(Cr,Fe)23C6和殘余奧氏體，焊接工藝好、電弧穩定、飛濺小、易脫渣、焊縫成形美觀，并且由于稀土硅鐵和稀土孕育劑的作用，硬面層的組織晶粒細化，即使堆焊一層，硬面層的耐磨性也非常高，并且硬度大。

技術領域

本發明涉及焊接材料技術領域，具體說是一種高性能稀土耐磨料磨損的藥芯焊絲及其制備方法。

背景技術

能源工業的發展仍是我國經濟建設和現代化建設的重點，但是據統計世界鋼產量的10％是由于磨損而損失。機電和冶金產品提前失效的原因70％屬于磨損與腐蝕，其產品制造和使用中33％的能源直接消耗于摩擦磨損。工業發達國家因磨損破壞造成的經濟損失占國民經濟總產值的2～4％，我國每年因磨損造成的損失至少達8000億元。

現在市面上，自保護耐磨藥芯焊絲的合金系統，大部分采用的是Fe-Cr-C-B合金系統，通用的藥芯耐磨焊絲一般是在藥芯焊絲中加入一些活性較強的元素，如鋁鈦鎂等，起到脫氧的作用，減少藥芯其它合金組分的氧化，但這些脫氧元素形成熔點較高的氧化物，如Al2O3，TiO2和MgO等，對焊縫組織和性能造成不利的影響，也使得藥芯耐磨焊絲的過渡系數降低。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種高性能稀土耐磨料磨損的藥芯焊絲及其制備方法。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

一種高性能稀土耐磨料磨損的藥芯焊絲，藥芯以重量份計，由以下原料組成：高碳鉻鐵70～80份，硅硼合金1～4份，高碳錳鐵2～5份，稀土硅鐵1～4份，稀土孕育劑1～2份，微晶石墨4～8份，碳化硼2～4份，鈦酸鉀0.5～1份，鋁鎂合金1～4份，鈦鐵1～2份，碳化鎢3～5份，鈮鐵1～3份，氮化鉻2～5份和碳化鈮2～4份；

所述硅硼合金按照以下步驟制備得到：

取硅粉、硼粉和錳粉混合均勻，得到合金粉末，然后將合金粉末在電弧爐中熔煉，溫度升至1450～1500℃時停爐，將熔煉后的塊體進行粉碎和退火處理，得到硅硼合金，其中退火溫度1250～1300℃，時間0.5～1小時；硅粉、硼粉和錳粉的質量比為1～3：2～4：0.1～0.5。

優選的，所述稀土孕育劑的質量百分比為硅60～65％，鋇3～3.5％，鈣1.0～2.0％，鎳0.1～0.5％，鈰4.0～5.0％，余量為鐵以及不可避免的微量元素。

優選的，稀土孕育劑按照以下步驟制備得到：按照稀土孕育劑的質量百分比稱取合金原料，并粉碎，然后將其放入真空坩堝中升溫至1400～1500℃使各原料熔化，真空冷卻，粉碎，得到稀土孕育劑。

優選的，藥芯以重量份計，由以下原料組成：高碳鉻鐵72～78份，硅硼合金2～3份，高碳錳鐵3～5份，稀土硅鐵2～3份，稀土孕育劑1.2～1.8份，微晶石墨5～7份，碳化硼2～3份，鈦酸鉀0.5～0.8份，鋁鎂合金2～3.5份，鈦鐵1.5～1.8份，碳化鎢3.5～4.5份，鈮鐵1.5～2.8份，氮化鉻2.5～4份和碳化鈮2.5～3.5份。

優選的，藥芯焊絲的外皮為H08A鋼帶。

優選的，藥芯占藥芯焊絲質量的40～60％。