[發(fā)明專利]一種雙層復(fù)合粉粒埋弧堆焊高鉻合金的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811380838.2 | 申請日： | 2018-11-20 |
| 公開（公告）號： | CN109226942B | 公開（公告）日： | 2020-09-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 龔建勛;姚惠文;程詩堯;陳愚;馬驀 | 申請（專利權(quán)）人： | 湘潭大學 |
| 主分類號： | B23K9/18 | 分類號： | B23K9/18;B23K35/02;B23K35/30;C22C27/06;C22C30/00 |
| 代理公司： | 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108 | 代理人： | 宋向紅 |
| 地址： | 411105*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 雙層 復(fù)合 粉粒埋弧 堆焊 合金 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種雙層復(fù)合粉粒及埋弧堆焊高鉻合金的方法。本發(fā)明方法主要是，它采用包括由各種粉末組分組成的混合粉末經(jīng)粘結(jié)造粒、粘附表面活性劑、燒結(jié)和過篩步驟而形成特定粒度的復(fù)合粉粒以及充當電弧載體的H08A實心焊絲作為堆焊材料，進行埋弧焊，利用具有表面活性劑的復(fù)合粉粒易發(fā)射電子的優(yōu)點，誘導(dǎo)電弧優(yōu)化熔化復(fù)合粉粒，并使復(fù)合粉粒熔體和熔滴熔合為一體化熔池，該熔池經(jīng)冷卻凝固形成以初生M7C3為主耐磨相的組織結(jié)構(gòu)的高鉻合金。本發(fā)明方法不僅制備工藝簡單和熔敷效率高，而且所制備的高鉻合金具有良好的耐磨性，完全滿足實用要求，可用于磨粒磨損工況下零部件埋弧堆焊耐磨層。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于耐磨堆焊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有表面活性劑的雙層復(fù)合粉粒埋弧堆焊高鉻合金的方法。
背景技術(shù)
高鉻合金因其含有顯微硬度較高的(Fe,Cr)7C3(1300～1800HV)和(Fe,Cr)23C6(1140HV)等碳化物而呈現(xiàn)較為良好的耐磨粒磨損性能，兼具耐腐蝕性，最為廣泛用作零件耐磨材料，如水泥磨輥、襯板和混凝土輸送管等。
高鉻合金的制備方式主要是鑄造和堆焊等。鑄造采用電爐熔煉高碳鉻鐵等原料，然后將鐵水注入砂型而制備高鉻零件，但成型工藝要求高，原料和能源消耗大。堆焊是在低碳或者低合金鋼基體熔敷高鉻合金，如藥芯焊絲埋弧焊或自保護明弧焊、藥皮焊條電弧焊、絲材氧-乙炔焰焊、粉末激光熔敷、粉末等離子弧熔敷、粉末噴焊和帶極電渣堆焊等；其中，以藥芯焊絲埋弧焊或自保護明弧焊最為典型，目前是高鉻合金的主流制造方法，其優(yōu)點是高碳鉻鐵等原料和能源消耗較少，高鉻合金層即使磨損后仍可修復(fù)使用。
高鉻合金的堆焊材料以藥芯焊絲、高鉻實心焊絲或者粉末為主。藥皮焊條因其熔敷效率偏低，且耗費人力過多，使用比例逐年下降。藥芯焊絲優(yōu)點是，其堆焊生產(chǎn)連續(xù)性好，熔敷效率較高；但缺點是，其研發(fā)生產(chǎn)周期長，單一焊絲適用面窄且價格較貴。激光、等離子和噴焊等方法所用合金粉末，多采用氣流送粉，對粉末的球形度要求高，所使用的粉末價格昂貴且品種極少。不僅如此，激光、等離子弧設(shè)備投資高，養(yǎng)護維修復(fù)雜，中小企業(yè)難以承受其過高的使用成本；且激光和等離子熔敷因其熱輸入量大，粉末熔敷合金極易開裂。此外，個別企業(yè)使用粉塊堆焊高鉻合金，雖然供貨形式簡單，但因粉塊燃弧性較差，致使其組分非常特殊，且堆焊操作要求高，故應(yīng)用不多。
此外，堆焊高鉻合金因受低碳鋼或者低合金鋼基體成分稀釋的影響突出，其與基體界面處形成了亞共晶結(jié)構(gòu)的組織，高鉻合金層成分和組織不均衡。其表層硬層磨損后，后續(xù)層因磨損過快，零件使用壽命受到嚴重影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有高鉻合金堆焊方法存在的上述缺陷，提供一種既易引弧且熔敷效率高，又使所制備高鉻合金具有良好耐磨性的雙層復(fù)合粉粒埋弧堆焊高鉻合金的方法。
本發(fā)明的上述目的是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
該雙層復(fù)合粉粒埋弧堆焊高鉻合金的方法，包括如下順序的步驟：
(1)合金組分粉末混合：將各合金組分粉末分別過篩，按照各合金組分粉末組成配比稱量，放入同一容器內(nèi)，充分攪拌使之混合均勻，形成混合粉末；
所述各合金組分粉末組成配比為：重量百分含量為75～80％的含鉻量為68～72％、含碳量為8％的高碳鉻鐵(FeCr70C8.0)；重量百分含量為9～12％的含釩量為50％的釩鐵(FeV50-A)；重量百分含量為2～4％的含鈦量為25～35％的鈦鐵(FeTi30A)；重量百分含量為6～8％的含碳量不低于98％的鱗片石墨(C)；余量為含鐵量不低于98％的還原鐵粉(Fe)；
(2)混合粉末粘結(jié)造粒：向步驟(1)所得混合粉末中添加液類粘結(jié)劑，添加期間不斷攪拌，并使粉體旋轉(zhuǎn)，靜置1～2小時以定型，獲得近似球形的濕復(fù)合粉粒；
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