[發明專利]一種擠壓輥表面堆焊耐磨合金用藥芯焊絲

有效

• 申請號: 202210035952.1
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114310036B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 張建忠
• 申請（專利權）人: 江蘇孚爾姆焊業股份有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/368
• 代理公司: 蘇州銘浩知識產權代理事務所(普通合伙) 32246
• 代理人: 潘志淵

本發明屬于焊接材料技術領域，具體是一種擠壓輥表面堆焊耐磨合金用藥芯焊絲，包括藥芯粉和外皮，藥芯粉的化學成分為：表面鍍銅的碳酸銫粉15%?18%，羥基鎳粉8%?12%，金紅石粉6%?8%，長石粉2%?3.5%，碳化硅晶須5%?9%，錳粉5%?8%，硅鐵粉4%?6%，余量為FHT100·25還原鐵粉。本發明可在高原氣候條件下焊接，電弧燃燒穩定，堆焊合金成分均勻，無氣孔、裂紋、夾渣等缺陷；堆焊合金硬度大且分布均勻、硬質相與基體結合牢固，無脫落開裂現象。本發明適用于礦山等工況下擠壓輥的在線耐磨堆焊，延長了擠壓輥表面堆焊層使用周期，是堆焊耐磨合金用藥芯焊絲方面的創新。

技術領域

本發明屬于焊接材料技術領域，具體涉及一種擠壓輥表面堆焊耐磨合金用藥芯焊絲。

背景技術

擠壓輥是常用礦山設備輥壓機的關鍵部件，主要用途是將礦石物料擠壓粉碎，為水泥等后續生產提供原材料。但擠壓輥體積大，直徑從0.5米至4米左右，重量為幾十噸，移動困難，表面磨損后常采用的辦法是在線耐磨堆焊修復。而擠壓輥的工作環境多以礦山為主，處于高原地帶，空氣稀薄，海拔4000米時，大氣壓強為50kPa，是常規平原環境大氣壓強101.3kPa的50%左右。

電弧的本質為氣體持續的穩定的放電行為，常規藥芯焊絲電弧是平原環境下的空氣進行穩定持續的放電，但到海拔4000米以上高空時，單位體積內的空氣減少50%左右，電弧狀態受到了很大程度的影響，導致出現電弧不穩、電壓低、熔合性差等問題，進而導致了熔池整體的冶金反應不充分，擠壓輥表面堆焊的耐磨合金會出現組織不均勻，存在較多的氣孔、夾渣等缺陷，減小了耐磨層的使用壽命。

中國專利CN112935625A提供了一種能適應高原氣候的高韌性堿性全位置藥芯焊絲（申請日期2021年2月5日），部分解決了高原氣候條件下焊接問題，但存在如下技術缺陷：①為了避免氫脆現象，藥芯粉中加入了氟化鋇、氟化鋰、氟化稀土，這些氟化物雖然能在熔池中分解出氟離子后與氫結合逸出，起到了除氫作用，但因為三種氟化物的熔點并不高（氟化鋇的熔點為1368℃、氟化鋰的熔點為848℃、氟化稀土的熔點為1460℃左右），在電弧燃燒的過程中就有相當多的氟化物發生分解，產生的氟離子嚴重惡化了電弧氣氛，造成焊接電弧非常的不穩定；②藥芯粉中加入碳酸鋇，鋇元素容易電離，有較好的穩定電弧作用，但實踐中并不能完全抵抗高原氣候條件下空氣稀薄對電弧的損害，這是因為鋇的電離能為502.9kJ/mol，高于常用的鉀元素的電離能為418.8kJ/mol，造成電弧中帶電粒子的減少，穩弧性差。

在藥芯焊絲中填加硬質相，期望堆焊合金中得到金屬基硬質相增強復合堆焊層，以增大堆焊合金的硬度，目前存在的技術問題是：①硬質相與基體結合不牢固，易脫落開裂；②硬質相分布不均勻，造成硬度差值大，耐磨層使用周期縮短。

如何解決上述問題，是本領域技術人員當前的工作之急。

發明內容

本發明提供一種擠壓輥表面堆焊耐磨合金用藥芯焊絲，可解決如下技術問題：

1、高原氣候條件下電弧燃燒穩定，堆焊合金成分均勻，無氣孔、裂紋、夾渣等缺陷；

2、堆焊合金硬度大且分布均勻，硬質相與基體結合牢固，無脫落開裂現象。

本發明采用如下技術方案：

一種擠壓輥表面堆焊耐磨合金用藥芯焊絲，包括藥芯粉和外皮：

所述藥芯粉的化學成分及用量按質量百分比計為：表面鍍銅的碳酸銫粉12.0%-18.0%，羥基鎳粉8.0%-12.0%，金紅石粉6.0%-8.0%，長石粉2.0%-3.5%，碳化硅晶須5.0%-9.0%，錳粉5.0%-8.0%，硅鐵粉4.0%-6.0%，余量為FHT100·25還原鐵粉；