[發明專利]一種耐磨金屬復合板及其制造方法

有效

• 申請號: 202010789340.2
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111843111B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 喻紅梅;邵甄胰;姚作楊;黃浩東;周佳興;鄧浩;趙家輝;李良江
• 申請（專利權）人: 成都工業學院
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/16;B23K9/32
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 陳明龍

本發明公開了一種耐磨金屬復合板及其制造方法，復合板包括基板和耐磨層，基板厚度為12～100mm，耐磨層厚度為3～12mm，制造方法為采用藥芯氣體保護焊在基板上堆焊2～4層藥芯焊絲，形成耐磨層，得到復合板；具體包括以下步驟：S1、對基板的堆焊面進行表面處理；S2、將基板固定在焊接機中，對基板預熱，預熱溫度為300～350℃，在保護氣下在基板上堆焊2～4層藥芯焊絲，其中，單層焊堆焊厚度為1～3mm，在每層堆焊前對焊件進行預熱，每層堆焊完成后用錘子敲擊焊件焊縫，并置于初始溫度為200～250℃的環境中緩冷至室溫后，再進行600～650℃的退火處理。本發明的制備得到的耐磨金屬顯著地降低了裂紋率并提高復合強度，具有高強度耐磨、抗沖擊、耐高溫的優異性能。

技術領域

本發明涉及復合板領域，特別涉及一種耐磨金屬復合板。

背景技術

耐磨金屬復合板是指通過在金屬基板上堆焊、熔敷或其它方法制作一層更強的材料使兩種或兩種以上物理、化學、力學性能不同的材料在界面上實現牢固冶金從而達到原子間結合而制成的材料，其制作目的是既能發揮基層金屬的性能優點，又能發揮復層金屬的優點，達到性能互補、優點相結合的目的。可以節約很多的貴重金屬，并且大大的降低了工程造價，避免了金屬的資源浪費。

耐磨金屬復合板的制備方法有焊條電弧焊、埋弧堆焊、藥芯氣體保護焊、等離子弧焊、爆炸焊等。專利文獻CN101633112A提出了一種耐磨涂層復合板的制造方法，依次為：基材的裝夾、選擇涂層工藝參數、涂層、補焊、切割、磨邊、打孔、除去毛刺、整形，涂層為分段層壓法。專利文獻CN104999728A公開了高鉻鑄鐵-低碳鋼雙金屬板式復合材料及其制備方法，該復合材料由高鉻鑄鐵板和低碳鋼板通過爆炸焊接復合而成，所述高鉻鑄鐵板復合于低碳鋼板的上部；該制備方法為：制造高鉻鑄鐵板；對制造出的高鉻鑄鐵板進行表面噴砂處理；取低碳鋼板，對低碳鋼板進行表面處理；將得到的高鉻鑄鐵板與得到的低碳鋼板進行爆炸焊接處理，得到高鉻鑄鐵-低碳鋼雙金屬板式復合材料。CN103192161B公開了一種適于高溫工況的耐磨耐腐蝕復合板，其是以低碳鋼板或者低合金鋼板作為基板，采用專用的耐熱耐腐蝕耐磨堆焊藥芯焊絲在基板表面堆焊復合層，獲得耐熱耐腐蝕耐磨復合金屬板坯料，再用制備的專用封縫劑對校平的復合金屬板坯料表面的裂紋進行封縫處理，制得成品。目前用于耐磨堆焊的填充材料多是高C、高Cr，并添加少量其他合金元素，如Ni、B、RE等，在焊接時，隨著含碳量的增加，焊接過程中易產生熔合不良、冷裂紋等問題。碳含量越高，合金含量越高，裂紋越明顯。現有報道中制備得到耐磨金屬復合板很難降低焊接時殘余應力和裂紋，導致復合板的復合強度低，在使用過程中出現脫層，使得復合板的使用壽命大大降低。藥芯氣體保護焊是利用CO₂、氬氣等作為保護氣體，利用連續送進的焊絲與堆焊母材之間產生的電弧熱，使堆焊材料在母材表面熔化，從而達到表面強化的目的，藥芯氣體保護焊成為近年來研究的熱點，是制備高性能耐磨金屬復合板的方法。

發明內容

本發明的目的在于解決現有耐磨金屬復合板復合強度低、易出現焊接裂紋、使用壽命不長的問題，提供了一種耐磨金屬復合板及其制造方法，該復合板采用藥芯氣體保護焊的方法制造，通過焊接工藝的優化顯著地降低了裂紋率并提高復合強度，制備得到的復合板具有高強度耐磨、抗沖擊、耐高溫的優異性能。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種耐磨金屬復合板的制造方法，所述制造方法為采用藥芯氣體保護焊在基板上堆焊2～4層藥芯焊絲，形成耐磨層，得到所述復合板；所述制造方法具體包括以下步驟：

S1、對基板的堆焊面進行表面處理；

S2、將基板固定在焊接機中，對基板進行預熱，預熱溫度為300～350℃，在保護氣下在基板上堆焊2～4層藥芯焊絲，堆焊完成后，得到耐磨金屬復合板；其中，單層堆焊厚度為1～3mm，在每層堆焊前對焊件進行預熱，每層堆焊完成后用錘子敲擊焊件的焊縫，并將焊件置于初始溫度為200～250℃的環境中緩冷至室溫后，再進行600～650℃的退火處理。