[發明專利]一種自保護堆焊藥芯焊絲及制備方法

有效

• 申請號: 202011574612.3
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112872655B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 潘秋俊;潘偉
• 申請（專利權）人: 江蘇東南焊材有限公司
• 主分類號: B23K35/362
• 分類號: B23K35/362;B23K35/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開了一種自保護堆焊藥芯焊絲及制備方法，屬于焊接材料領域。所述藥芯焊絲包括焊絲皮材和焊劑，焊劑填充于焊絲皮材內，所述焊劑包括以下重量百分比的組分：碳化鉻30?40%、錳鐵15?25%、鉭鐵7.5?9.5%、碳化鎢3?8%、六硼化鈣1?5%、石墨6?8%、氧化鈰0.5?1%、稀土鎂硅鐵合金10?15%、氟石3?5%、硅石4?7%、Li₂CO₃1?2%、大理石2?3%；所述焊劑在焊絲皮材中的填充率為30?45％。本申請通過選定焊劑中的各組分并優化各組分的添加量可以顯著提高堆焊金屬的硬度和耐磨性，從而能夠延長修復材料使用壽命，滿足特殊領域對堆焊金屬力學性能的要求。

技術領域

本申請涉及焊接材料領域，特別涉及一種自保護堆焊藥芯焊絲及制備方法。

背景技術

磨損、腐蝕和斷裂是材料和能源消耗的三個主要形式。其中，在金屬材料應用領域，磨損作為主要的失效形式不容忽視，由其導致的材料和能源消耗十分巨大。磨損失效不僅會造成資源的巨大浪費，而且還可能直接或間接的釀成災難性事故。工業領域的機械設備中許多部件的磨損失效形式均為金屬和金屬間的磨損，該失效形式會導致機械部件的使用壽命降低，目前采用再制造的方法來減少備件的消耗。再制造最簡單和有效的方法為焊接修復，即根據部件承受的載荷不同，選用不同硬度的堆焊金屬來進行修復磨損部位。

目前，國內主要采用氣保護藥芯焊絲、埋弧堆焊藥芯焊絲和自保護藥芯焊絲進行焊接修復。但采用氣保護堆焊需要有保護氣體，在野外堆焊修復會發生氣孔；而采用埋弧堆焊修復需添加焊劑，增加堆焊修復成本，而且埋弧堆焊只能采用自動焊接，應用范圍有限。自保護藥芯焊絲是一種不需要外加氣體或焊劑保護，是目前使用范圍最廣的高效、省料、低成本的藥芯焊絲。

然而，自保護藥芯焊絲的堆焊材料在室溫環境下使用時，堆焊金屬的硬度范圍在HRC30-59之間，很難達到HRC60以上；在高溫環境下使用時，由于材料容易發生高溫蠕變，會導致硬度進一步降低，更無法難達到較高的硬度值。所以，現有的自保護藥芯焊絲由于硬度較低，無法有效延長機械的使用壽命，更無法應用于某些具有高強度焊接要求的領域，例如，船舶、航天領域，限制了其使用領域。

發明內容

針對現有技術中自保護藥芯焊絲強度較低的問題，本申請提供一種自保護堆焊藥芯焊絲及制備方法。

第一方面，本申請提供了一種自保護堆焊藥芯焊絲，通過以下技術方案得以實現的：

一種自保護堆焊藥芯焊絲，包括焊絲皮材和焊劑，焊劑填充于焊絲皮材內，所述焊劑包括以下重量百分比的組分：

碳化鉻 30-40%；

錳鐵 15-25%；

鉭鐵 7.5-9.5%；

碳化鎢 3-8%；

六硼化鈣 1-5%；

石墨 6-8%；

氧化鈰 0.5-1%；

稀土鎂硅鐵合金 10-15%；

氟石_3-5%；

硅石_4-7%；

Li₂CO₃ 1-2%；

大理石_2-3%；

所述焊劑在焊絲皮材中的填充率為30-45％。

通過采用上述技術方案，本申請的藥芯焊絲可以通過焊接的方式在金屬表面熔敷金屬合金，從而達到修復材料失效部位、強化材料或零件表面的目的。