[發明專利]一種熱鍛模修復用藥芯焊絲及其使用方法

有效

• 申請號: 202110558286.5
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113210930B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 李旭;王和欣;張森;沈佳晴;劉曉陽;李運增;王俊杰
• 申請（專利權）人: 泰安市瑞朗科技有限公司;泰山科學技術研究院
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/368;B23K9/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 呂薇

本發明提供了一種熱鍛模修復用藥芯焊絲及其使用方法，所述藥芯焊絲包括合金鋼帶外皮和藥芯藥粉，其中合金鋼帶外皮中各組分及其占鋼帶外皮總質量的百分比為：C0.20～0.29％，Si0.60～0.70％，Mn0.5～0.8％，S≤0.01％，P≤0.015％，Cr12～13％，Ni2～3％，Mo4.0～4.9％，V0.3～0.5％，余量為Fe；藥芯藥粉中各組分及其占藥芯藥粉總質量的百分比為：金紅石55～60％，氟化鈉3～5％，磁鐵礦1～2％，鉀冰晶石3～5％，鋯英砂5～8％，鈦酸鉀4～7％，氧化鈰2～3％，余量為Fe；本發明所述藥芯焊絲通過合金鋼帶外皮過渡主要的合金元素，提高了合金元素的過渡率，使得堆焊金屬具有較好的耐磨硬度和耐沖擊韌性，提高了熱鍛模具的使用壽命。

【技術領域】

本發明屬于焊接材料技術領域，具體涉及一種熱鍛模修復用藥芯焊絲及其使用方法。

【背景技術】

熱鍛模是熱鍛制造工藝中模鍛生產所用的模具，其中熱鍛模的常用材質為熱鍛模鋼(如5CrMnMo)是目前國內外廣泛應用的一種空冷硬化模具鋼，該鋼具有較高的韌性和耐冷熱疲勞性能，不易產生熱疲勞裂紋，它既可作壓鑄模，又可作熱鍛模，是一種強韌兼備質優價廉的鋼種。熱鍛模具由于在反復受熱和冷卻，并在承受著高的單位壓力和沖擊作用條件下工作，工作一段時間以后，表面會發生損壞(通常一套新模具使用100件數左右就會出現問題，即使用100次左右就會發現表面缺陷)，此時可采用表面堆焊技術對其修復，采用堆焊方法修復模具，不僅節約大量貴重的模具鋼、簡化加工工藝、縮短模具的制造周期，而且符合“綠色制造”發展的要求。

但是使用現有的堆焊材料修復后的熱鍛模使用壽命短，如專利CN201410748560.6、CN201510015261.5均公開了一種熱鍛模修復用藥芯焊絲，但是這兩種均是使用碳鋼鋼帶包裹藥芯粉料，主要合金元素均通過藥芯粉料過渡，由于藥芯中加入礦物質較少使得難以實現全位置焊接，而且使用該專利技術修復后的熱鍛模的使用壽命均不是很高(最高13500件)。

【發明內容】

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的在于，提供一種能夠實現全位置焊接，而且修復后的熱鍛模使用壽命長的藥芯焊絲及其使用方法。

本發明采用如下技術方案：一種熱鍛模修復用藥芯焊絲，包括合金鋼帶外皮和藥芯藥粉，所述合金鋼帶外皮的組成成分及各成分的質量百分比為：C：0.20～0.29％，Si：0.60～0.70％，Mn：0.5～0.8％，S≤0.01％，P≤0.015％，Cr：12～13％，Ni：2～3％，Mo：4.0～4.9％，V：0.3～0.5％，余量為Fe。

優選地，藥芯藥粉的組分及各組分的質量百分比為：金紅石：55～60％，氟化鈉：3～5％，磁鐵礦：1～2％，鉀冰晶石：3～5％，鋯英砂：5～8％，鈦酸鉀：4～7％，氧化鈰：2～3％，余量為Fe。

金紅石的主要成分為TiO₂，主要作用是增加熔滴的氧化性，降低表面張力，細化熔滴，電離出Ti離子降低電弧電離的電位，提高電弧穩定性，金紅石含量過低不能保證全位置焊接的工藝性，含量過高會導致焊縫含氧量高，不利于焊接金屬良好的低溫韌性；本申請所述金紅石中TiO₂的含量≥98％。

氟化鈉(NaF)主要作用是去氫，防止焊接熔池中產生氣孔；氟化鈉加入量過少，電弧穩定性不足，易產生焊縫氣孔壓坑，加入量過多，電弧變長，煙塵和飛濺增大；本申請所述氟化鈉(NaF)的含量≥99％。

磁鐵礦的主要成分為Fe₃O₄，主要作用是作為強氧化劑給熔池增氧，可降低熔渣熔點，增加熔渣流動性，減少熔滴表面張力，細化熔滴，還有去氫效果；磁鐵礦含量過低時，對煙塵抑制作用不明顯，含量過高時，會使得焊縫增氧，降低熔敷金屬低溫沖擊韌性；本申請所述磁鐵礦中Fe₃O₄的含量≥98％。