專利名稱：一種硬面合金藥芯焊絲材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種藥芯焊絲材料，尤其是涉及一種氮合金化的硬面合金藥芯焊絲材料，屬于焊絲材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
硬面合金藥芯焊絲材料主要用于鋼鐵冶金設(shè)備的鑄輥、礦山機(jī)械和大型挖掘機(jī)等工程機(jī)械的堆焊修復(fù)和復(fù)合制造。目前用于堆焊修復(fù)的硬面合金藥芯焊絲材料普遍采用碳進(jìn)行合金化，在基體中分布大量碳化物質(zhì)點，形成高碳硬面合金。這種合金已不能滿足使用壽命長、耐腐蝕、抗沖擊、耐磨損，抗剝落的要求。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種硬面合金藥芯焊絲材料，以解決現(xiàn)有材料使用壽命短且不能較好的耐腐蝕、抗沖擊、耐磨損、抗剝落的問題。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是各合金粉與礦物粉的配方比例為金紅石4～8％；石英0～5％；螢石0～6％；高碳鉻鐵13～18％；低碳鉻鐵42～53％；稀土硅3～6％；鋁鎂合金0～5％；金屬錳1～26％；鉬鐵2～4％；釩鐵2～3％；鈦鐵2～5％；金屬鎳3～4％；氮化鉻2～6％；鐵粉0～20％； 金紅石4～8％；石英0～5％；螢石0～6％；高碳鉻鐵13～18％；低碳鉻鐵42～53％；稀土硅3～6％；鋁鎂合金0～5％；金屬錳1～26％；鉬鐵6～15％；釩鐵2～3％；鈦鐵2～5％；金屬鎳8～15％；氮化鉻2～6％；鐵粉0～20％。
硬面合金藥芯焊絲材料的鋼帶為碳鋼H08A。硬面合金藥芯焊絲材料的藥芯重量系數(shù)為32～38％。硬面合金藥芯焊絲材料既可以用于明弧自動焊，也可以用于埋弧自動焊。可拉拔成直徑為2.4mm，2.8mm，3.2mm，4.0mm的硬面合金藥芯焊絲材料。
本發(fā)明具有以下特點 ①堆焊層的顯微組織為馬氏體加少量殘余奧氏體，在馬氏體上彌散分布著細(xì)小的碳化物、氮化物和碳氮化物。經(jīng)480℃左右回火處理，堆焊層的硬度為43～48HRC，堆焊層硬度不均勻性為±1.5HRC。
②堆焊層顯微組織的晶粒細(xì)小，塑性高，高溫穩(wěn)定性和耐蝕性能好。
③氮化鉻替代碳化鉻，解決了堆焊層組織晶界貧化鉻現(xiàn)象。
④防止晶粒張大及晶格錯位，改善堆焊層高、低溫的強(qiáng)度。
⑤氮化物的有效沉積，使堆焊層具有較高的抗時效能力，延長了使用壽命。
⑥由于減少或消除了碳化物的形成，提高了堆焊層耐熱和抗蠕變能力。

具體實施例方式 本發(fā)明所述的焊絲材料的藥芯粉由合金粉與礦物粉混合而成，下面以具體實施例對其作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。下面比例均為重量百分比。
實施例1金紅石4％；石英1％；螢石3％；高碳鉻鐵13％；低碳鉻鐵42％；稀土硅3％；鋁鎂合金1％；金屬錳2％；鉬鐵2％；釩鐵2％；鈦鐵2％；金屬鎳3％；氮化鉻2％；鐵粉20％。
實施例2金紅石5％；石英3％；螢石2％；高碳鉻鐵14％；低碳鉻鐵45％；稀土硅4％；鋁鎂合金3％；金屬錳1％；鉬鐵3％；釩鐵3％；鈦鐵4％；金屬鎳4％；氮化鉻3％；鐵粉6％。
實施例3金紅石8％；石英4％；螢石1％；高碳鉻鐵15％；低碳鉻鐵51％；稀土硅3％；鋁鎂合金1％；金屬錳1％；鉬鐵4％；釩鐵2％；鈦鐵3％；金屬鎳3％；氮化鉻4％。
實施例4金紅石4％；石英1％；螢石1％；高碳鉻鐵13％；低碳鉻鐵43％；稀土硅3％；鋁鎂合金1％；金屬錳1％；鉬鐵6％；釩鐵2％；鈦鐵3％；金屬鎳8％；氮化鉻2％；鐵粉12％。
實施例5金紅石7％；石英1％；螢石1％；高碳鉻鐵13％；低碳鉻鐵43％；稀土硅3％；鋁鎂合金1％；金屬錳1％；鉬鐵15％；釩鐵2％；鈦鐵2％；金屬鎳8％；氮化鉻2％；鐵粉1％。
實施例6金紅石4％；石英3％；螢石2％；高碳鉻鐵14％；低碳鉻鐵44％；稀土硅3％；鋁鎂合金2％；金屬錳4％；鉬鐵6％；釩鐵2％；鈦鐵2％；金屬鎳11％；氮化鉻3％。
實施例7金紅石8％；石英1％；螢石1％；高碳鉻鐵13％；低碳鉻鐵42％；稀土硅3％；鋁鎂合金2％；金屬錳4％；鉬鐵11％；釩鐵2％；鈦鐵2％；金屬鎳9％；氮化鉻2％。
鐵粉在本發(fā)明中主要起平衡作用，使合金粉與礦物粉之和為100％，其多少并不改變藥芯焊絲的性能。
為了保證本發(fā)明所說的硬面合金藥芯焊絲材料，獲得堆焊層的顯微組織為馬氏體加少量殘余奧氏體，在馬氏體上彌散分布著細(xì)小的碳化物、氮化物和碳氮化物。經(jīng)480℃左右回火處理，堆焊層的硬度為45～48HRC，堆焊層硬度不均勻性為±1.5HRC。由于碳當(dāng)量不高，堆焊層的結(jié)合強(qiáng)度高，抗焊接裂紋性能好。并有良好的耐磨、耐腐蝕性能、抗疲勞裂紋和剝落性能。
本發(fā)明所說的硬面合金藥芯焊絲材料的堆焊層金屬的化學(xué)成分如下 表1堆焊層金屬的化學(xué)成分W，％ 表2堆焊層性能比較
以下給出的是本發(fā)明的制備方法 1).藥芯粉由合金粉與礦物粉混合而成，將合金粉與礦物粉進(jìn)行反復(fù)攪拌、均勻化，進(jìn)行藥芯焊絲生產(chǎn)，各合金粉與礦物粉的配方比例為金紅石4～8％；石英0～5％；螢石0～6％；高碳鉻鐵13～18％；低碳鉻鐵42～53％；稀土硅3～6％；鋁鎂合金0～5％；金屬錳1～26％；鉬鐵2～15％；釩鐵2～3％；鈦鐵2～5％；金屬鎳3～15％；氮化鉻2～6％；鐵粉0～20％。
2).硬面合金藥芯焊絲的鋼帶為碳鋼H80A。
3).硬面合金藥芯焊絲的藥芯重量系數(shù)為32～38％。
4).硬面合金藥芯焊絲的合金粉、礦物粉的粒度為60～200目，藥芯粉中的礦物粉經(jīng)550～600℃烘干保溫1～2小時，鐵合金經(jīng)50～80℃烘干保溫1～2小時。
5).可拉拔成直徑不同的硬面合金藥芯焊絲材料，如直徑為2.4mm，2.8mm，3.2mm，4.0mm。
本發(fā)明所說的一種氮合金化的硬面合金藥芯焊絲材料既可以用于明弧自動焊，也用于可以埋弧自動焊。實例1適用于明弧自動焊，這時的金紅石(TiO2)，石英(SiO2)和螢石(CaF2)主要起形成熔渣，保護(hù)堆焊層金屬的作用。實例1也適用于埋弧自動焊，這時選用市售的HJ107焊劑或ZJ01、HJ8106焊劑配合使用。
本發(fā)明所說的一種氮合金化的新型硬面合金藥芯焊絲材料為一種高科技新型焊接材料，具有生產(chǎn)效率高、綜合成本低、焊接工藝性能優(yōu)良的特點。
權(quán)利要求
1.一種硬面合金藥芯焊絲材料，藥芯粉由合金粉與礦物粉混合而成，其特征在于各合金粉與礦物粉的配方比例為金紅石4～8％；石英0～5％；螢石0～6％；高碳鉻鐵13～18％；低碳鉻鐵42～53％；稀土硅3～6％；鋁鎂合金0～5％；金屬錳1～26％；鉬鐵2～4％；釩鐵2～3％；鈦鐵2～5％；金屬鎳3～4％；氮化鉻2～6％；鐵粉0～20％；
金紅石4～8％；石英0～5％；螢石0～6％；高碳鉻鐵13～18％；低碳鉻鐵42～53％；稀土硅3～6％；鋁鎂合金0～5％；金屬錳1～26％；鉬鐵6～15％；釩鐵2～3％；鈦鐵2～5％；金屬鎳8～15％；氮化鉻2～6％；鐵粉0～20％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬面合金藥芯焊絲材料，其特征在于硬面合金藥芯焊絲材料的鋼帶為碳鋼H08A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬面合金藥芯焊絲材料，其特征在于硬面合金藥芯焊絲材料的藥芯重量系數(shù)為32～38％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬面合金藥芯焊絲材料，其特征在于硬面合金藥芯焊絲材料既可以用于明弧自動焊，也可以用于埋弧自動焊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬面合金藥芯焊絲材料，其特征在于可拉拔成直徑為2.4mm，2.8mm，3.2mm，4.0mm的硬面合金藥芯焊絲材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硬面合金藥芯焊絲材料，藥芯粉由合金粉與礦物粉混合而成，各合金粉與礦物粉的配方比例為金紅石4～8％；石英0～5％；螢石0～6％；高碳鉻鐵13～18％；低碳鉻鐵42～53％；稀土硅3～6％；鋁鎂合金0～5％；金屬錳1～26％；鉬鐵2～4％(或鉬鐵6～15％)；釩鐵2～3％；鈦鐵2～5％；金屬鎳3～4％(或金屬鎳8～15％)；氮化鉻2～6％；鐵粉0～20％；本發(fā)明提高了堆焊層金屬的抗焊接裂紋性能，具有生產(chǎn)效率高、綜合成本低、焊接工藝性能優(yōu)良的特點。
文檔編號B23K35/32GK101767256SQ201010133920
公開日2010年7月7日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者劉西昆 申請人:劉西昆