專利名稱：一種堆焊用藥芯鋼帶及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種焊接材料，尤其涉及一種堆焊用藥芯鋼帶及其制備方法。
背景技術(shù)：
機械零件大多數(shù)是用金屬材料制造的，由于零件之間或零件與物料之間的相對運 動，會發(fā)生磨損。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，機械零件經(jīng)常處于異常復雜和苛刻的條件下工 作，大量的機械裝備往往因磨損而報廢，這就要求在承受較大載荷等工作條件下的機械 裝備表面具有良好的耐磨性能。
采用堆焊、熱噴涂、氣相沉積、電鍍等技術(shù)在金屬表面制備出耐磨合金層是目前制 造或修復耐磨部件的常用方法。堆焊因工藝簡單、設備投資少、操作靈活、適應面廣而 被廣泛應用。手工電弧堆焊、氧乙炔焰堆焊、埋弧自動堆焊、氣體保護堆焊、等離子堆 焊、電渣堆焊等是常用的工藝方法。焊條、焊劑、藥芯焊絲、實芯焊絲、合金粉塊、帶 極等是常用的堆焊材料。焊條和焊劑具有使用靈活、制造方便等優(yōu)點，因此關(guān)于焊條、 焊劑的專利也比較多，如中國專利CN86106019B"耐熱耐磨堆焊焊條"，CN1116574A"— 種高鉻鑄鐵堆焊材料及工藝"，CN1003430B"高硬度耐磨損不預熱堆焊焊條"等堆焊焊 條；以及CN1238154C"—種連鑄輥堆焊用燒結(jié)焊劑及其生產(chǎn)方法"等焊劑。但焊條、焊 劑的合金元素過渡系數(shù)低、堆焊金屬的成分不夠穩(wěn)定和均勻，且堆焊層合金的數(shù)量受到 工藝方法的限制，只適于低、中合金的堆焊金屬。堆焊用藥芯焊絲如CN1415453A"— 種堆焊用包芯焊絲"，CN1775454A"高抗裂耐磨高鉻鑄鐵型堆焊藥芯焊絲"等，藥芯焊絲 的缺點是制造工藝復雜、價格較貴；中國專利CN85102440B"耐磨堆焊合金粉塊"提出了 將合金粉末制備成合金塊用于堆焊，提高了合金元素的過渡系數(shù)。另外還有合金焊絲堆 焊，利用合金焊絲過渡合金元素雖然合金元素的利用率較高、成分也比較均勻，但合金 焊絲難以制造。
帶極堆焊具有焊接質(zhì)量高、焊縫表面平整、外觀質(zhì)量好、高效、低成本等優(yōu)點，帶 極堆焊時，對于寬度較大的帶極需要在焊接設備上安裝磁控裝置，以使帶極的電弧燃燒 端面能夠平行推進，保持電弧穩(wěn)定。如中國專利CN1125700C"—種焊修鐵路機車、車輛 心盤的方法"公開了使用帶極堆焊材料用埋弧焊接工藝堆焊鐵路機車、車輛心盤的技術(shù)， 該專利只涉及堆焊方法，沒有涉及作為電極的帶極材料的成分和制備方法。壓力容器雜 志2006年第5期發(fā)表的論文"90mm寬帶極不銹鋼雙層電渣堆焊工藝試驗研究"使用的帶 極為90mm寬、0.5mm厚的不銹鋼鋼帶。江蘇冶金雜志2002年第4期發(fā)表的論文"連鑄機 輥應用帶極堆焊工藝實踐"使用的帶極為Crl3NiMo，厚度為0.5111111，寬度為30mm和 50mm等等。目前帶極堆焊所用的帶極均由帶鋼制成，由于合金元素含量較多的帶鋼硬 度較高，制造比較困難，甚至根本無法制造，使得耐磨堆焊用帶極的品種較少，極大地 限制了帶極堆焊的應用領域，特別是在耐磨堆焊方面的應用。
隨著機械零部件使用工況的日益苛刻，如磨損、腐蝕、高溫等，對低成本、使用方 便、生產(chǎn)效率高、性能優(yōu)異的堆焊材料的需求也更加迫切。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有堆焊材料，特別是堆焊用耐磨帶極存在的制造困難、品種少、應用范圍受限等問題，本發(fā)明提出了一種新型的堆焊用藥芯鋼帶及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是選擇粉末狀的金屬、合金、礦石和化工產(chǎn)品，按設計比例混 合均勻后，得到藥粉；選用市售低碳鋼鋼帶，利用煉鋼用包芯線的專業(yè)生產(chǎn)設備和現(xiàn)有 技術(shù)，沿鋼帶長度方向(縱向)將其軋制成橫截面為U形，同時向上述U形糟中加入 上述藥粉，填充率為20°/^60%(填充率為藥粉質(zhì)量與藥粉和鋼帶質(zhì)量之和的比值)，然 后將U形槽合口，形成如圖l所示的咬口連接，或者如圖2所示的搭接連接，藥粉被 包裹于由鋼帶形成的管內(nèi)，獲得包有藥粉的鋼管，將上述咬口或者搭接的連接部位置于 正上方或正下方，或以垂直線計左右偏60°以內(nèi)，然后采用常規(guī)的冷軋設備和模具垂直 向下分道次軋制，逐漸將所述鋼管壓扁并校直，獲得縱向橫截面為長扁形或類長方形、 厚度為2mm 5mm、寬度為8~65mm的藥芯鋼帶，見圖3、圖4、圖5、圖6。
本發(fā)明所述堆焊用藥芯鋼帶,由低碳鋼鋼帶和被包裹于其內(nèi)的藥粉組成,其特征是 所述低碳鋼鋼帶是厚度為0.1mm 0.8mm,寬度為20mm 130mm的市售低碳鋼鋼帶， 其形狀為縱向橫截面是長扁形或者類長方形、尺寸為寬度8mm^65mm,厚度 2mm 5mm的管子，其縱向長度隨意確定，并能根據(jù)需要任意截取或纏繞成盤，鋼帶橫 向邊以咬口形式或者搭接形式連接，連接處位于管子橫截面長扁形或類長方形的其中一 條長邊所在的面上，連接部位的寬度為lmm 5mm;所述藥粉均勻填充于上述由鋼帶軋 制成的管中，其中所述藥粉的顆粒直徑小于120,，成分以重量份計，包含45 70份 高碳鉻鐵、5 35份釩鐵、1~8份75#硅鐵、1 10份高碳錳鐵、2 10份鋁鎂合金、2~16 份硼鐵、1~8份鈦鐵、0~5份鈮鐵、2~8份鉬鐵、(MO份石墨、0~5份螢石和0~6份鈦 酸鉀。
上述的堆焊用藥芯鋼帶中所述低碳鋼鋼帶優(yōu)先選用H08A鋼帶，其化學成分為-C不大于0.1%、Si不大于0.03%、Mn為0.3%~0.55%、Cr不大于0.1%、Ni不大于0.25%、 S不大于0.03"/。、 P不大于0.03n/。、余為Fe。
上述藥芯鋼帶的縱向橫截面是長扁形或者類長方形，尺寸為寬度8mm~65mm, 厚度2mm 5mm;其中咬口或搭接連接部位的寬度為lmm 5mm。
上述堆焊用藥芯鋼帶的藥粉成分中，高碳鉻鐵的威分是Cr不小于50%,C為4~9%, Si不大于5n/。，余為Fe;釩鐵的成分是50。/。V， 0.2%C， 2%Si， 0.8%A1，余為Fe; 75# 硅鐵的成分是74.(K80.0。/。Si， 0.1%C，余為Fe;高碳錳鐵的成分是Mn不小于76%， C 不大于7%， Si不大于2.5。/。，余為Fe;鋁鎂合金是鋁鎂質(zhì)量比為3 : 2的合金粉末； 硼鐵的成分是17~19%B, 0.5%C， 4%Si， 0.5%A1，余為Fe;鈦鐵的成分是23~35%T1, 8.5%A1， 5%Si, 2.5%Mn，余為Fe;鈮鐵的成分是70°/。Nb， 3%A1， 5%Si，余為Fe; 鉬鐵的成分是50y。Mo， 3a/。Si，余為Fe;石墨的成分是94~99%C;螢石的成分是CaF2 大于96%;鈦酸鉀的成分是1102不小于60%， &20不超過32%， S和P不超過0.05%。
以上所述藥粉的成分中允許含有加工過程中難以去除的不影響其性能的雜質(zhì)。本發(fā) 明添加藥粉各組分的作用如下-
高鉻鑄鐵的作用是向堆焊金屬過渡合金元素。
釩鐵的作用是向堆焊金屬過渡合金元素，細化晶粒，強韌化堆焊金屬。 硅鐵的作用是向堆焊金屬過渡合金元素，脫氧。 高碳錳鐵的作用是向焊縫金屬過渡合金元素，脫氧，形成保護氣氛。 鋁鎂合金的作用是脫氧、脫氮。硼鐵的作用是向焊縫金屬過渡合金元素。 鈦鐵的作用是脫氧、脫氮，細化晶粒，提高韌性。 鈮鐵的作用是向焊縫金屬過渡合金元素。 鉬鐵的作用是向焊縫金屬過渡合金元素。
石墨的作用是向堆焊金屬過渡c，在焊接過程中脫氧形成保護氣氛。
螢石的作用是在堆焊過程中調(diào)整渣的性質(zhì)，改善焊縫成型。 鈦酸鉀的作用是穩(wěn)弧，改善焊接工藝性能。
本發(fā)明所述堆焊用藥芯鋼帶的制備方法，步驟是
(1) 選用厚度為0.1mm^0.8mm,寬度為20mm 130mm的市售低碳鋼鋼帶，利用 常規(guī)煉鋼用包芯線生產(chǎn)設備，沿鋼帶長度方向?qū)⑵滠堉瞥蓹M截面為U形；
(2) 向上述U形糟中加入藥粉，其中所述藥粉的顆粒直徑小于120jim,藥粉成 分以重量份計，包含45~70份高碳鉻鐵、5~35份釩鐵、1~8份75#硅鐵、1~10份高碳 錳鐵、2~10份鋁鎂合金、2~16份硼鐵、1~8份鈦鐵、0~5份鈮鐵、2~8份鉬鐵、0~10 份石墨、0~5份螢石和0~6份鈦酸鉀；藥粉填充率為20%~60% (填充率為藥粉質(zhì)量與 藥粉和鋼帶質(zhì)量之和的比值)；
上述藥粉配比根據(jù)設計選定，采用常規(guī)的混粉機混粉8~30分鐘后應用；
(3) 將加藥粉后的橫截面為U形的鋼帶橫向邊以咬口形式或者搭接形式連接，使 藥粉包裹于鋼帶內(nèi)，形成包有藥粉的鋼管；鋼管的直徑與所選鋼帶的寬度有關(guān)，咬口或 搭接連接部位的寬度為lmm 5mm;
(4) 將上述咬口或搭接的連接部位置于正上方或正下方，或以垂直線計左右偏60° 以內(nèi)，然后采用常規(guī)的冷軋設備和模具垂直向下分道次軋制，逐漸將步驟(3)制得的 含藥粉鋼管壓扁并校直，獲得縱向橫截面為長扁形或類長方形、厚度為2mm 5mm、寬 度為8mm~65mm的藥芯鋼帶；
(5) 將步驟(4)軋制成型的藥芯鋼帶任意截取或纏繞成盤，即得用于帶極堆焊的 藥芯鋼帶成品。
其中上述堆焊用藥芯鋼帶的制備方法中步驟(1)所述低碳鋼鋼帶優(yōu)選H08A 鋼帶；步驟(2)藥粉成分以重量份計，優(yōu)選包含45 70份高碳鉻鐵、6~30份釩銖、1~6 份75#硅鐵、2~9份高碳錳鐵、2~8份鋁鎂合金、2~15份硼鐵、1~6份鈦鐵、1~5份鈮 鐵、2~8份鉬鐵、1~8份石墨、1 5份螢石和14份鈦酸鉀。
本發(fā)明利用藥芯鋼帶中的藥粉過渡合金元素提高堆焊層金屬的耐磨性能，利用藥粉 中的合金粉末、礦粉、化工產(chǎn)品粉末提高電弧的穩(wěn)定性、改善工藝性能和焊縫成形。
本發(fā)明的藥芯鋼帶可以采用埋弧帶極堆焊、或者明弧帶極堆焊、或者氣體保護電弧 帶極堆焊、電渣帶極堆焊等堆焊方式。
本發(fā)明所述藥芯鋼帶的應用和實施具有如下明顯效果
(1) 堆焊金屬的成分可以通過改變藥芯成分調(diào)整，使藥芯鋼帶的種類增多，應用 范圍擴大。
(2) 與藥芯焊絲、焊條等堆焊材料相比，帶極堆焊焊縫寬度較大、成型美觀、堆 焊效率較高，可以實現(xiàn)自動堆焊。
(3) 藥芯鋼帶帶極堆焊焊縫成分穩(wěn)定、熔深淺、稀釋率低。
(4) 藥芯鋼帶的生產(chǎn)設備和工藝簡單，生產(chǎn)成本低，克服了絲極堆焊用合金焊絲難以生產(chǎn)的弊端，克服了藥芯焊絲生產(chǎn)設備投資大、生產(chǎn)成本高、價格昂貴的問題。
(5)有人曾試圖在無縫鋼管內(nèi)填充粉末材料，然后壓扁成形制造藥芯鋼帶用于電 渣堆焊，由于長管填充粉末困難，且難以保證所填粉末均勻，因此不適宜制造任意長度 的藥芯鋼帶，只能生產(chǎn)長度較短的。本發(fā)明的藥芯鋼帶可以是任意長度，且可纏繞成盤， 適于連續(xù)自動堆焊，可以用埋弧帶極堆焊、或者明弧帶極堆焊、或者氣體保護電弧帶極 堆焊、或者電渣帶極堆焊等，適用的堆焊方法增多。


圖l示加藥粉后的并以咬口形式連接的管形藥芯鋼帶橫截面。
其中l(wèi)藥粉，2呈管形的鋼帶。 圖2示加藥粉后的并以搭接形式連接的管形藥芯鋼帶橫截面。
其中l(wèi)藥粉，2呈管形的鋼帶。
圖3示縱向橫截面為長扁形的并以咬口形式連接的藥芯鋼帶。
其中l(wèi)藥粉，2鋼帶。 圖4示縱向橫截面為長扁形的并以搭接形式連接的藥芯鋼帶。
其中l(wèi)藥粉，2鋼帶。
圖5示縱向橫截面為類長方形的并以咬口形式連接的藥芯鋼帶。 其中l(wèi)藥粉，2鋼帶。
圖6示縱向橫截面為類長方形的并以搭接形式連接的藥芯鋼帶。
其中l(wèi)藥粉，2鋼帶。
具體實施方式
實施例l:
(1) 選用寬度為39mm、厚度為0.3mm的H08A冷軋鋼帶，利用現(xiàn)有的煉鋼用包 芯線生產(chǎn)設備，沿鋼帶長度方向(縱向)將其軋制成橫截面為U形；
(2) 向上述U形糟中加入藥粉，填充率為48%，其中所述藥粉的顆粒直徑小于 12(Him,藥粉成分以重量份(公斤)計，包含高碳鉻鐵60、釩鐵8、 75#硅鐵5、高碳 錳鐵l、鋁鎂合金5、硼鐵4、鈦鐵5、鉬鐵6和螢石2;
所述藥粉采用常規(guī)的混粉機混粉10分鐘后應用；
(3) 將加藥粉后的橫截面為U形的鋼帶橫向邊以咬口形式連接(見圖1),使藥粉 包裹于鋼帶內(nèi)，形成包有藥粉的鋼管；鋼管的直徑約為8mm,咬口搭接部位的寬度為 4.5mm;
(4) 將上述咬口搭接部位置于正上方，然后采用常規(guī)的冷軋設備和模具垂直向下 分4道次軋制，逐漸將步驟(3)所述鋼管壓扁(壓下量依次為2mm、 1.2mm、 0.8mm、 0.5mm)并校直，獲得縱向橫截面為長扁形(見圖3)、厚& 3.5mm，寬度12mm的藥 芯鋼帶；
(5) 將步驟(4)軋制成型的藥芯鋼帶任意截取或纏繞成盤，即得用于帶極堆焊的 藥芯鋼帶成品。
使用以上制得的藥芯鋼帶，采用明弧焊工藝堆焊，堆焊電流選用300A 310A,試 板材質(zhì)為Q345、尺寸為200mmxl00mmx20mm，單道單層堆焊，堆焊層厚度為4mm。 堆焊金屬的室溫硬度為56HRC。堆焊金屬屬于高鉻鑄鐵類耐磨合金，在基體上分布有碳化物和硼化物抗磨相，適用于低沖擊載荷工況的磨料磨損。用上述藥芯鋼帶在Q345 基板上明弧堆焊制成耐磨復合鋼板，耐磨層厚度為4mm，基板厚度為20mm，由耐磨 復合鋼板制造耐磨構(gòu)件安裝在鋼鐵企業(yè)燒結(jié)廠、原料廠輸送料的室溫磨損部位，表現(xiàn)出 良好的抗磨性能，壽命比鑄鋼件提高3一倍以上。
實施例2:
(1) 選用寬度為130mm、厚度為0,4mm的H08A冷軋鋼帶，利用現(xiàn)有的煉鋼用 包芯線生產(chǎn)設備，沿鋼帶長度方向(縱向)將其軋制成橫截面為U形；
(2) 向上述U形糟中加入藥粉，填充率為55%,其中所述藥粉的顆粒直徑小于 120拜，藥粉成分以重量份(公斤)計，包含高碳鉻鐵70、釩鐵IO、 75#硅鐵1、高碳 錳鐵l、鋁鎂合金2、硼鐵12、鈦鐵3、鈮鐵l、鉬鐵3和石墨4;
所述藥粉采用常規(guī)的混粉機混粉20分鐘后應用；
(3) 將加藥粉后的橫截面為U形的鋼帶橫向邊以咬口形式連接(見圖1)，使藥粉 包裹于鋼帶內(nèi)，形成包有藥粉的鋼管；鋼管的直徑約為35mm,咬口搭接部位的寬度為 5mm;
(4) 將上述咬口搭接部位置于正下方，然后采用常規(guī)的冷軋設備和模具垂直向下 分8道次軋制，逐漸將步驟(3)所述鋼管壓扁(壓下量依次為8mm、 7mm、 6mm、 5mm、 3mm、 lmm、 0.8mm、 0.7mm)并校直，獲得縱向橫截面為長扁形(見圖3)、厚度3.5mm, 寬度65mm的藥芯鋼帶；
(5) 將步驟(4)軋制成型的藥芯鋼帶任意截取或纏繞成盤，即得用于帶極堆焊的 藥芯鋼帶成品。
使用以上制得的藥芯鋼帶，采用埋弧悍工藝堆焊，堆焊電流為500A 550A,電壓 為30V 38V，堆焊速度為50cm/min，焊劑為260,試板材質(zhì)為Q345、尺寸為 300mmxl00mmx20mm,單道單層堆焊，堆焊層厚度為4mm。堆焊金屬的室溫硬度為 61HRC。堆焊金屬屬于高鉻鑄鐵類耐磨合金，在基體上分布有碳化物和硼化物抗磨相， 適用于低沖擊載荷工況的磨料磨損。用上述藥芯鋼帶在Q345基板上埋弧堆焊制成耐磨 復合鋼板，耐磨層厚度為4mm，基板厚度為20mm，將耐磨復合鋼板加工成耐磨塊安 裝在裝載機料斗底部，用于河砂開采，在濕河砂強烈磨料磨損的工況下，抗磨性大大提 高，壽命由采用25CrMnMo鑄鋼件的2個月提高到半年以上。
實施例3:
(1) 選用寬度為45mm、厚度為0.3mm的Q195冷軋鋼帶，利用現(xiàn)有的煉鋼用包 芯線生產(chǎn)設備，沿鋼帶長度方向(縱向)將其軋制成橫截面為U形；
(2) 向上述U形糟中加入藥粉，填充率為50%，其中所述藥粉的顆粒直徑小于 120nm，藥粉成分以重量份(公斤)計，包含高碳鉻鐵65、釩鐵5、 75#硅鐵4、高碳 錳鐵2、鋁鎂合金5、硼鐵6、鈦鐵4、鉬鐵5、螢石2和鈦酸鉀2;
所述藥粉采用常規(guī)的混粉機混粉15分鐘后應用；
(3) 將加藥粉后的橫截面為U形的鋼帶橫向邊以咬口形式連接(見圖1),使藥粉 包裹于鋼帶內(nèi)，形成包有藥粉的鋼管；鋼管的直徑約為10mm，咬口搭接部位的寬度為 4mms(4) 將上述咬口搭接部位置于正上方，然后采用常規(guī)的冷軋設備和模具垂直向下 分4道次軋制，逐漸將步驟(3)所述鋼管壓扁(壓下量依次為2.501111、 2mm、 1.5mm、 lmm)并校直，獲得縱向橫截面為長扁形(見圖3)、厚度3mm，寬度14mm的藥芯鋼 帶；
(5) 將步驟(4)軋制成型的藥芯鋼帶任意截取或纏繞成盤，即得用于帶極堆焊的 藥芯鋼帶成品。
使用以上制得的藥芯鋼帶，采用明弧焊工藝堆焊，堆焊電流選用320A 330A，試 板材質(zhì)為Q345、尺寸為200mmxl00mmx20mm，單道單層堆焊，堆焊層厚度為4 nm。 堆焊金屬的室溫硬度為58HRC。堆焊金屬屬于髙鉻鑄鐵類耐磨合金，在基體上分布有 碳化物和硼化物抗磨相，適用于低沖擊載荷工況的磨料磨損。
實施例4:
(1) 選用寬度為130mm、厚度為0.4mm的H08A冷軋鋼帶，利用現(xiàn)有的煉鋼用 包芯線生產(chǎn)設備，沿鋼帶長度方向(縱向)將其軋制成橫截面為U形；
(2) 向上述U形糟中加入藥粉，填充率為55%，其中所述藥粉的顆粒直徑小于 120拜，藥粉成分以重量份(公斤)計，包含高碳鉻鐵60、釩鐵9、 75#硅鐵1、高碳 錳鐵2、鋁鎂合金2、硼鐵IO、鈦鐵3、鉬鐵5和石墨5;
所述藥粉采用常規(guī)的混粉機混粉20分鐘后應用；
(3) 將加藥粉后的橫截面為U形的鋼帶橫向邊以咬口形式連接(見圖1)，使藥粉 包裹于鋼帶內(nèi)，形成包有藥粉的鋼管；鋼管的直徑約為35mm，咬口搭接部位的寬度為 5mm;
(4) 將上述咬口搭接部位置于正下方，然后采用常規(guī)的冷軋設備和模具垂直向下 分8道次軋制，逐漸將步驟(3)所述鋼管壓扁(壓下量依次為8mm、 7mm、 6mm、 5mm、 3mm、 1.2mm、 l.Omm、 0.6mm)并校直，獲得縱向橫截面為類長方形(見圖5)、厚度 3.2mm，寬度55mm的藥芯鋼帶；
(5) 將步驟(4)軋制成型的藥芯鋼帶任意截取或纏繞成盤，即得用于帶極堆焊的 藥芯鋼帶成品。
使用以上制得的藥芯鋼帶，采用埋弧焊工藝堆焊，堆焊的電流選用500A-550A, 電壓為30V-38V,堆焊速度為50cm/min，焊劑為260，試板材質(zhì)為Q345、尺寸為 300mmxl00mmx20mm，單道單層堆焊，堆焊層厚度為4mm。堆焊金屬的室溫硬度為 59HRC。堆焊金屬屬于高鉻鑄鐵類耐磨合金，在基體上分布有碳化物和硼化物抗磨相， 適用于低沖擊載荷工況的磨料磨損。
實施例5:
(1) 選用寬度為45mm、厚度為0.3mm的H08A冷軋鋼帶，利用現(xiàn)有的煉鋼用包 芯線生產(chǎn)設備，沿鋼帶長度方向?qū)⑵滠堉瞥蓹M截面為U形；
(2) 向上述U形糟中加入藥粉，填充率為52%，其中所述藥粉的顆粒直徑小于 120,，藥粉成分以重量份(公斤)計，包含高碳鉻鐵65、釩鐵8、 75#硅鐵4、高碳 錳鐵2、鋁鎂合金5、硼鐵8、鈦鐵4、鉬鐵6、螢石2和鈦酸鉀2;所述藥粉采用常規(guī)的混粉機混粉15分鐘后應用；
(3) 將加藥粉后的橫截面為U形的鋼帶橫向邊以咬口形式連接(見圖1),使藥粉 包裹于鋼帶內(nèi)，形成包有藥粉的鋼管；鋼管的直徑約為10mm，咬口搭接部位的寬度為 4mm5
(4) 將上述咬口搭接部位置于正上方，然后采用常規(guī)的冷軋設備和模具垂直向下 分4道次軋制，逐漸將步驟(3)所述鋼管壓扁(壓下量依次為2.5111111、 2mm、 1.5mm、 lmm)并校直，獲得縱向橫截面為類長方形(見圖5)、厚度3mm，寬度13mm的藥芯 鋼帶；
(5) 將步驟(4)軋制成型的藥芯鋼帶任意截取或纏繞成盤，即得用于帶極堆焊的 藥芯鋼帶成品。
使用以上制得的藥芯鋼帶，采用明弧焊工藝堆焊，堆焊電流選用320A 330A,試 板材質(zhì)為Q345、尺寸為200mmxl00mmx20mm,單道單層堆焊，堆焊層厚度為4mm。 堆焊金屬的室溫硬度為60HRC。堆焊金屬屬于高鉻鑄鐵類耐磨合金，在基體上分布有 碳化物和硼化物抗磨相，適用于低沖擊載荷工況的磨料磨損。
實施例6:
(1) 選用寬度為30mm、厚度為0.3mm的H08A冷軋鋼帶，利用現(xiàn)有的煉鋼用包 芯線生產(chǎn)設備，沿鋼帶長度方向(縱向)將其軋制成橫截面為U形；
(2) 向上述U形糟中加入藥粉，填充率為49%，其中:所述藥粉的顆粒直徑小于 120拜，藥粉成分以重量份(公斤)計，包含高碳鉻鐵62、釩鐵6、 75#硅鐵5、高碳 錳鐵l、鋁鎂合金5、硼鐵5、鈦鐵5、鉬鐵5和螢石2;
所述藥粉采用常規(guī)的混粉機混粉10分鐘后應用；
(3) 將加藥粉及鋼絲后的橫截面為U形的鋼帶橫向邊以搭接形式連接(見圖2), 使藥粉包裹于鋼帶內(nèi)，形成包有藥粉及鋼絲的鋼管；鋼管的直徑約為8mm,搭接部位 的寬度為4.5mm;
(4) 將上述搭接部位置于正上方，然后采用常規(guī)的冷軋設備和模具垂直向下分4 道次軋制，逐漸將步驟(3)所述鋼管壓扁(壓下量依次為2mm、 1.2mm、 0.8mm、 0.5mm) 并校直，獲得縱向橫截面為長扁形(見圖4)、厚度3.5皿，寬度12mm的藥芯鋼帶；
(5) 將步驟(4)軋制成型的藥芯鋼帶任意截取或纏繞成盤，即得用于帶極堆焊的 藥芯鋼帶成品。
使用以上制得的藥芯鋼帶，采用明弧焊工藝堆焊，堆焊電流選用290A 300A，試板 材質(zhì)為Q345、尺寸為200mmxl00mmx20mm，單道單層堆焊，堆焊層厚度為4mm。堆 焊金屬的室溫硬度為57HRC。堆焊金屬屬于高鉻鑄鐵類耐磨合金，在基體上分布有碳 化物和硼化物抗磨相，適用于低沖擊載荷工況的磨料磨損。
實施例7:
(1) 選用寬度為36mm、厚度為0.3mm的H08A冷軋鋼帶，利用現(xiàn)有的煉鋼用包 芯線生產(chǎn)設備，沿鋼帶長度方向?qū)⑵滠堉瞥蓹M截面為U形；
(2) 向上述U形糟中加入藥粉，填充率為50%，其中所述藥粉的顆粒直徑小于120pm,藥粉成分以重量份(公斤)計，包含高碳鉻鐵66、釩鐵7、 75#硅鐵4、高碳 錳鐵2、鋁鎂合金5、硼鐵8、鈦鐵5、鉬鐵6、螢石2和鈦酸鉀1; 所述藥粉采用常規(guī)的混粉機混粉15分鐘后應用；
(3) 將加藥粉后的橫截面為U形的鋼帶橫向邊以搭接形式連接(見圖2)，使藥粉 包裹于鋼帶內(nèi)，形成包有藥粉的鋼管；鋼管的直徑約為lOmm,咬口搭接部位的寬度為 4mm;
(4) 將上述搭接部位置于正上方，然后釆用常規(guī)的冷軋設備和模具垂直向下分4 道次軋制，逐漸將步驟(3)所述鋼管壓扁(壓下量依次為2.5mm、 2mm、 1.5mm、 lmm) 并校直，獲得縱向橫截面為類長方形(見圖6)、厚度3mm，寬度13mm的藥芯鋼帶；
(5) 將步驟(4)軋制成型的藥芯鋼帶任意截取或纏繞成盤，即得用于帶極堆焊的 藥芯鋼帶成品。
使用以上制得的藥芯鋼帶，采用明弧焊工藝堆焊，堆焊電流選用300A 320A,試板 材質(zhì)為Q345、尺寸為200mmxl00mmx20mm，單道單層堆焊，堆焊層厚度為4mm。堆 焊金屬的室溫硬度為61HRC。堆焊金屬屬于高鉻鑄鐵類耐磨合金，在基體上分布有碳 化物和硼化物抗磨相，適用于低沖擊載荷工況的磨料磨損。
權(quán)利要求
1.一種堆焊用藥芯鋼帶，由低碳鋼鋼帶和被包裹于其內(nèi)的藥粉組成，其特征是所述低碳鋼鋼帶是厚度為0.1mm～0.8mm，寬度為20mm～130mm的市售低碳鋼鋼帶，其形狀為縱向橫截面是長扁形或者類長方形、尺寸為寬度8mm～65mm，厚度2mm～5mm的管子，其縱向長度隨意確定，并能根據(jù)需要任意截取或纏繞成盤，鋼帶橫向邊以咬口形式或者搭接形式連接，連接處位于管子橫截面長扁形或類長方形的其中一條長邊所在的面上，連接部位的寬度為1mm～5mm；所述藥粉均勻填充于上述由鋼帶軋制成的管中，其中所述藥粉的顆粒直徑小于120μm，成分以重量份計，包含45～70份高碳鉻鐵、5～35份釩鐵、1～8份75#硅鐵、1～10份高碳錳鐵、2～10份鋁鎂合金、2～16份硼鐵、1～8份鈦鐵、0～5份鈮鐵、2～8份鉬鐵、0～10份石墨、0～5份螢石和0～6份鈦酸鉀。
2. 如權(quán)利要求1所述的堆焊用藥芯鋼帶，其特征是所述低碳鋼鋼帶選用H08A鋼 帶，其化學成分為C不大于O.P/。、 Si不大于0.03n/。、 Mn為0.3%^).55%、 Cr不大于 0.1%、 Ni不大于0.25。/。、 S不大于0.03。/。、 P不大于0.03。/。、余為Fe。
3. 如權(quán)利要求1所述的堆焊用藥芯鋼帶，其特征是所述藥粉的成分中，高碳鉻鐵的成分是Cr不小于50。/。，(為4~9%, Si不大于5。/。，余為Fe;釩鐵的成分是50%V， 0.2%C， 2%Si， 0.8%A1，余為Fe; 75#硅鐵的成分是74.0~80.0%Si, 0.1%C,余為Fe; 高碳錳鐵的成分是Mn不小于76%， <:不大于7%， Si不大于2.5。/。，余為Fe;鋁鎂合 金是鋁鎂質(zhì)量比為3 : 2的合金粉末；硼鐵的成分是17 19%B，0.5%C,4%Si，0.5%AI， 余為Fe;鈦鐵的成分是23 35。/。Ti， 8.5%A1， 5%Si, 2.5%Mn，余為Fe;鈮鐵的成分是 70%Nb， 3%A1， 5%Si，余為Fe;鉬鐵的成分是50%Mo， 3%Si，余為Fe;石墨的成分 是94~99%<:;螢石的成分是CaF2大于96%;鈦酸鉀的成分是Ti02不小于60%， K20 不超過32%， S和P不超過0.05%。
4. 權(quán)利要求1所述堆焊用藥芯鋼帶的制備方法，步驟是(1) 選用厚度為0.1mm4.8mm，寬度為20mm 130mm的市售低碳鋼鋼帶，利用 常規(guī)煉鋼用包芯線生產(chǎn)設備，沿鋼帶長度方向?qū)⑵滠堉瞥蓹M截面為U形；(2) 向上述U形糟中加入藥粉，其中所述藥粉的顆粒直徑小于120pm,藥粉成 分以重量份計，包含45~70份高碳鉻鐵、5~35份釩鐵、1~8份75#硅鐵、1~10份高碳 錳鐵、2~10份鋁鎂合金、2~16份硼鐵、1~8份鈦鐵、0~5份鈮鐵、2 8份鉬鐵、0~10 份石墨、0~5份螢石和0~6份鈦酸鉀；藥粉填充率為20°/ r~60%;上述藥粉配比根據(jù)設計選定，采用常規(guī)的混粉機混粉8~30分鐘后應用；(3) 將加藥粉后的橫截面為U形的鋼帶橫向邊以咬口形式或者搭接形式連接，使 藥粉包裹于鋼帶內(nèi)，形成包有藥粉的鋼管；鋼管的直徑與所選鋼帶的寬度有關(guān)，咬口或 搭接連接部位的寬度為lmm~5mm;(4) 將上述咬口或搭接連接部位置于正上方或正下方，或以垂直線計左右偏60° 以內(nèi)，然后采用常規(guī)的冷軋設備和模具垂直向下分道次軋制，逐漸將步驟(3)制得的 含藥粉鋼管壓扁并校直，獲得縱向橫截面為長扁形或類長方形、厚度為2mm 5mm、寬 度為8mm~65mm的藥芯鋼帶；(5) 將步驟(4)軋制成型的藥芯鋼帶任意截取或纏繞成盤，即得用于帶極堆焊的 藥芯鋼帶成品。
5. 如權(quán)利要求4所述堆焊用藥芯鋼帶的制備方法，其特征是步驟(l)所述低碳鋼鋼帶選用H08A鋼帶。
6. 如權(quán)利要求4所述堆焊用藥芯鋼帶的制備方法，其特征是步驟(2)藥粉成分以 重量份計，包含45 70份高碳鉻鐵、6^30份釩鐵、1~6份75#硅鐵、2 9份高碳錳鐵、 2 8份鋁鎂合金、2~15份硼鐵、1~6份鈦鐵、1~5份鈮鐵、2~8份鉬鐵、1~8份石墨、 1~5份螢石和14份鈦酸鉀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種堆焊用藥芯鋼帶及制備方法，由低碳鋼鋼帶和被包裹于其內(nèi)的藥粉制成，所述鋼帶形狀為縱向橫截面是長扁形或者類長方形的管子，其縱向長度隨意確定，鋼帶橫向邊以咬口形式或者搭接形式連接，所述藥粉均勻填充于上述由鋼帶軋制成的管中，其中所述藥粉的顆粒直徑小于120μm，成分以重量份計，包含45～70份高碳鉻鐵、5～35份釩鐵、1～8份75#硅鐵、1～10份高碳錳鐵、2～10份鋁鎂合金、2～16份硼鐵、1～8份鈦鐵、0～5份鈮鐵、2～8份鉬鐵、0～10份石墨、0～5份螢石和0～6份鈦酸鉀。應用本發(fā)明的藥芯鋼帶能有效提高堆焊層金屬的耐磨性能和電弧的穩(wěn)定性，能夠纏繞成盤成盤，適于連續(xù)自動堆焊。
文檔編號B23K35/30GK101306493SQ20081013811
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月1日
發(fā)明者劉景春, 孫俊生, 強 朱, 冶 王 申請人:山東大學