專利名稱：一種專用于送粉送氣功能焊炬的耐磨堆焊藥粉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接用的藥粉，尤其涉及一種專用于具有送粉送氣功能焊炬的抗磨料磨損耐磨堆焊藥粉；屬于焊接材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，在韌塑性好的芯部零件基體表面熔敷耐磨合金是提高部件壽命的常用方法，具有部件耐磨、抗沖擊、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在冶金、礦上、水泥、工程機(jī)械等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。堆焊、熱噴涂、氣相沉積、電鍍等技術(shù)是熔敷耐磨合金的常用方法。堆焊因工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、操作靈活、適應(yīng)面廣而被廣泛應(yīng)用。堆焊常用的焊接材料有焊條、實(shí)心焊絲、藥芯焊絲。焊條不適于自動(dòng)焊，堆焊效率較低，其應(yīng)用受到一定限制。堆焊材料含有較多的合金元素，這種合金含量很高的盤條坯料，采用現(xiàn)有的實(shí)心焊絲生產(chǎn)設(shè)備難以冷拔加工成絲材，即使能夠加工，加工過(guò)程中也需要多次的退火熱處理降低硬度，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)設(shè)備的投資、生產(chǎn)成本顯著提高。實(shí)心焊絲氣體保護(hù)焊采用的氣體保護(hù)方式，無(wú)熔渣保護(hù)，使得焊接飛濺較大、焊縫成形差，堆焊件的表面質(zhì)量難以滿足工程需要，有的需要表面加工。如公開號(hào)為CN102275050A的專利“用于800°C以上的高溫耐磨焊絲”涉及高溫焊絲合金元素的質(zhì)量百分比為C :2 6%、Mn :1 3%, Si 1 6%、Cr 26 35%、N :0. 05 0. 6%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素。代替Fe的一部分，焊絲的化學(xué)組成還包括Mo :0 3%、W :0 3%、Nb :0 3%中的一種或多種的元素，該焊絲為高合金含量的實(shí)心焊絲，難以加工制造。由于藥芯焊絲成分調(diào)整靈活，從而使采用藥芯焊絲堆焊成為最通用的工藝。藥芯焊絲由薄壁鋼管和其內(nèi)部填充的混合粉末構(gòu)成，藥芯焊絲的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了其藥粉的填充率受到限制，如直徑I. 6mm的藥芯焊絲的填充率一般不超過(guò)30%，藥粉的密度越小，填充率越低，因此，直徑不超過(guò)I. 6mm的氣體保護(hù)堆焊藥芯焊絲較少，多為直徑2. 4mm以上的埋弧焊或明弧焊用藥芯焊絲。由于填充率的限制，合金含量較高的耐磨藥芯焊絲藥粉中只能加入合金劑、脫氧劑，無(wú)法加入造渣劑、穩(wěn)弧劑等，造成氣體保護(hù)焊或無(wú)氣體保護(hù)的明弧焊時(shí)飛濺較大、焊縫成型差的弊端。如公開號(hào)CN1775454A的專利“高抗裂耐磨高鉻鑄鐵型堆焊藥芯焊絲”，其藥粉為碳化鉻、釩鐵、硅鐵、金屬錳、硼鐵、鈦鐵、鈮鐵、鑰鐵、鋁鎂合金等粉末混合制成。藥芯焊絲的價(jià)格昂貴，氣體保護(hù)焊時(shí)送絲也不如實(shí)心焊絲順暢。具有送粉送氣雙重功能焊炬的應(yīng)用，為在基體表面獲得高合金耐磨合金層，降低焊接材料成本，獲得良好的堆焊層表面質(zhì)量，降低焊接飛濺、提高電弧穩(wěn)定性奠定了基礎(chǔ)，然而專用于具有送粉送氣功能焊炬的耐磨堆焊用藥粉卻鮮見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種專用于具有送粉送氣功能焊炬的抗磨料磨損耐磨堆焊藥粉，在焊接過(guò)程中向焊接區(qū)輸送保護(hù)氣體和藥粉，保護(hù)氣體起到隔絕空氣的作用，藥粉除了過(guò)渡合金元素之外，還通過(guò)其穩(wěn)弧劑穩(wěn)定電弧，降低飛濺，通過(guò)造渣劑在焊縫表面形成一層均勻的厚度不超過(guò)0. 5mm的熔渣，改善焊縫成形，且多層堆焊時(shí)無(wú)需清渣，提高生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)用藥粉、保護(hù)氣體、市售普通實(shí)心焊絲獲得耐磨合金堆焊層的目的。本發(fā)明所述專用于送粉送氣功能焊炬的耐磨堆焊藥粉，其特征在于所述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為88wt% 92wt% (wt%為重量百分比)，造渣穩(wěn)弧劑含量為12wt% 8wt% ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)含有如下合金元素
4.0% 7. 0% C，0. 6% I. 2% Si，0. 3% 0. 8% Mn，0. 5% 2. 8% Ti，18% 30% Cr，
0.8% I. 2% B，0. 8% I. 8% V，0 2. 1% Mo，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑由以下重量份的材料混合制成金紅石40 60份,鉀長(zhǎng)石10 30份,氟化鈉5 15份,鈦酸鉀5 15份，氟硅酸鈉5 15份，氧化鈰稀土(CeO2)O 8份，其中金紅石的成分以重量百分比計(jì)TiO2含量不小于92% ;鉀長(zhǎng)石成分以重量百分比計(jì)K2O和Na2O之和不小于12%，K2O不小 T 8%, SiO2為62% 72%，Al2O3為17% 24% ;氟化鈉的成分以重量百分比計(jì)NaF不小于95% ;鈦酸鉀成分以重量百分比計(jì)K2TiO3含量不小于98% ;氟硅酸鈉的成分以重量百分比計(jì)Na2SiF4不小于95% ;氧化鈰稀土 CeO2含量不小于99% ;上述粉末的粒度為75微米 180微米(即粒度為-80目 +200目)。藥粉中的合金主要起脫氧、向焊縫過(guò)渡合金元素的作用；造渣穩(wěn)弧劑除了具有穩(wěn)定電弧，降低飛濺的作用外，還可以在熔池表面形成一層厚度小于0. 5_的薄層熔渣，其均勻覆蓋于熔池表面，在熔池凝固為焊縫時(shí)起到改善焊縫成型的作用，同時(shí)該薄層熔渣多層焊接時(shí)不用清渣，焊接生產(chǎn)率較高。進(jìn)一步的，上述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量?jī)?yōu)選為90wt% 92wt%,造洛穩(wěn)弧劑含量?jī)?yōu)選為IOwt;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量?jī)?yōu)選為4. 0% 4. 5% C，0. 6% 0. 8% Si，0. 3% 0. 5% Mn，0. 5%
1.4% Ti，18% 22% Cr,0. 8%~ I. 0% B，0. 8%~ I. 0% V，余為 Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑優(yōu)選由以下重量份的材料混合制成金紅石40 50份，鉀長(zhǎng)石10 20份，氟化鈉5 10份，鈦酸鉀5 10份,氟娃酸鈉5 10份,氧化鋪稀土(CeO2) 0 4份?；蛘?，上述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量?jī)?yōu)選為88wt% 90wt%,造洛穩(wěn)弧劑含量?jī)?yōu)選為12wt% IOwt% ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量?jī)?yōu)選為6. 0% 7. 0% C，I. 0% I. 2% Si，0. 6% 0. 8% Mn，I. 5% 2. 8% Ti，25% 30% Cr，I. 0% I. 2% B，I. 2% I. 8% V，I. 8% 2. 1% Mo，余為 Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑優(yōu)選由以下重量份的材料混合制成金紅石50 60份，鉀長(zhǎng)石20 30份，氟化鈉10 15份，鈦酸鉀10 15份，氟硅酸鈉10 15份，氧化鈰稀土(CeO2) 6 8份?；蛘?，上述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量?jī)?yōu)選為90wt% 91wt%,造洛穩(wěn)弧劑含量?jī)?yōu)選為IOwt;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量?jī)?yōu)選為5. 0% 6. 0% C，0. 8% I. 0% Si，0. 5% 0. 6% Mn，I. 0% 2. 0% Ti，22% 26% Cr,0. 9% I. 1% B, I. 1% I. 6% V,0. 8% I. 6% Mo，余為 Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑優(yōu)選由以下重量份的材料混合制成金紅石45 55份,鉀長(zhǎng)石15 25份,氟化鈉8 12份,鈦酸鉀8 12份,氟娃酸鈉8 12份,氧化鋪稀土(CeO2) 4 6份。或者，上述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量?jī)?yōu)選為90wt%，造渣穩(wěn)弧劑含量?jī)?yōu)選為10wt% ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量?jī)?yōu)選為6.0%C，I. 0% Si，0. 6% Mn, 2. 0% Ti, 26% Cr, I. 1% B, I. 6% V, I. 6% Mo，余為 Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑優(yōu)選由以下重量份的材料混合制成金紅石55份，鉀長(zhǎng)石25份，氟化鈉12份，鈦酸鉀12份，氟硅酸鈉12份，氧化鈰稀土(CeO2) 6份。或者，上述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量?jī)?yōu)選為9 Iwt %，造渣穩(wěn)弧劑含量?jī)?yōu)選為9wt% ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量?jī)?yōu)選為7. 0% C，
I.2% Si，0. 8% Mn, 2. 8% Ti, 28. 0% Cr, I. 2% B，I. 8% V, I. 8% Mo，余為 Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑優(yōu)選由以下重量份的材料混合制成金紅石50份，鉀長(zhǎng)石30份，氟化鈉8份，鈦酸鉀12份，氟硅酸鈉11份，氧化鈰稀土(CeO2) 2份。上述藥粉的成分中允許含有加工過(guò)程中難以去除的不影響其性能的雜質(zhì)。上述藥粉中各組分的作用如下金紅石的作用是在焊接過(guò)程中穩(wěn)定電弧，調(diào)節(jié)熔渣的物理化學(xué)性能，改善焊縫成型。鉀長(zhǎng)石的作用是造渣、穩(wěn)弧。鈦酸鉀的作用是造渣、穩(wěn)弧。氟硅酸鈉的作用是造渣、穩(wěn)弧、稀渣、降低熔敷金屬擴(kuò)散氫含量。氟化鈉的作用是造渣、穩(wěn)弧、降低熔渣的熔點(diǎn)、降低熔敷金屬的擴(kuò)散氫含量、改善焊縫成型。氧化鈰稀土的作用是降低熔滴的表面張力，促使熔滴過(guò)渡，減少飛濺。一種適用于上述藥粉的具有送粉送氣功能的焊炬，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，原理圖見圖2，圖中標(biāo)示1連接件、2送粉管、3絕緣體、4導(dǎo)電桿、5和11送氣管、6氣室、7氣篩、8噴嘴、9導(dǎo)電嘴。具體的，上述具有送粉送氣功能的焊炬形狀為圓柱體，由噴嘴與連接件構(gòu)成；噴嘴為圓柱體，其內(nèi)孔直徑為 噴嘴內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電桿、導(dǎo)電嘴、送粉管和氣室。連接件為一直徑042111111 C>60mm的圓盤，圓盤高度為20mm 28mm,連接件安裝導(dǎo)電嘴的一側(cè)為下表面，另一側(cè)為上表面，連接件的中心線垂直于上、下表面。其中，所述導(dǎo)電桿為外徑是06mm 07mm的圓柱體,位于焊炬的中心線上,導(dǎo)電桿設(shè)有內(nèi)孔直徑為02mm 04mm的焊絲通道，導(dǎo)電桿的近噴嘴端安裝有導(dǎo)電嘴，導(dǎo)電嘴有內(nèi)孔直徑為OO. 8mm 02. 4mm的焊絲通道且與導(dǎo)電桿的焊絲通道貫通，導(dǎo)電桿的外側(cè)設(shè)有厚度為Imm 2mm的絕緣層，并以絕緣層與連接件結(jié)合，在絕緣層的外側(cè)，對(duì)稱導(dǎo)電桿的中心線各設(shè)置有內(nèi)徑為02mm 0 4mm的送粉管，送粉管的中心線與導(dǎo)電桿的中心線之間的距離為8. 5mm 12mm，送粉管穿越連接件上的通孔并固定于連接件上，送粉管的近噴嘴端(即出粉端)朝向?qū)щ娮焱ǖ乐行木€(即焊絲)方向成彎管形，彎管的角度為90° 135°，且送粉管出粉端縮于噴嘴內(nèi)，出粉口距離噴嘴端面的距離為20mm 45mm，送粉管的外側(cè)與噴嘴內(nèi)壁之間的連接件上設(shè) 有一環(huán)形氣室，氣室朝向噴嘴端的面上設(shè)有氣篩，氣篩上均勻分布有通孔，氣室中氣篩面的對(duì)面對(duì)稱于連接件中心線的位置開有兩個(gè)通孔連接送氣管。其中，上述送粉管出粉端朝向焊絲通道中心線方向成彎管形，彎管的角度優(yōu)選105。 120。。上述氣室為一環(huán)形槽，環(huán)形槽的徑向截面為長(zhǎng)方形，環(huán)形槽是該長(zhǎng)方形沿連接件的中心線(即導(dǎo)電桿的中心線)旋轉(zhuǎn)一周形成的旋轉(zhuǎn)體。徑向截面長(zhǎng)方形的徑向邊長(zhǎng)為7mm 10mm,垂直于徑向的軸向邊長(zhǎng)為16mm 24mm,軸向邊長(zhǎng)由連接件的軸向厚度確定。上述氣室中氣篩面的對(duì)面對(duì)稱于連接件中心線位置的兩個(gè)通孔位于連接件上；所述連接送氣管的通孔中心線與送粉管的中心線在一個(gè)平面上或不在一個(gè)平面上，若不在一個(gè)平面上，連接送氣管的通孔中心線所在的平面優(yōu)選與送粉管的中心線所在的平面垂直。本發(fā)明所具有的顯著效果是(I)配合具有送粉送氣功能的焊炬，使用本專利藥粉，可以采用現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的普通氣體保護(hù)焊設(shè)備，便于推廣，降低了焊接設(shè)備更新費(fèi)用。(2)本專利采用實(shí)心焊絲焊接，與使用昂貴的藥芯焊絲相比具有成本低廉、送絲順暢等優(yōu)點(diǎn)。(3)與實(shí)心焊絲焊接相比，通過(guò)添加藥粉，實(shí)現(xiàn)了氣渣聯(lián)合保護(hù)，達(dá)到了實(shí)心焊絲難以實(shí)現(xiàn)的電弧穩(wěn)定、飛濺大幅度降低，焊縫成型美觀的目的。 (4)與采用耐磨堆焊藥芯焊絲相比，本發(fā)明的藥粉原材料獲得容易、成本低廉、容易制備與推廣。(5)本專利藥粉中加入占藥粉質(zhì)量8% 12%的本專利成分的造渣穩(wěn)弧劑，在熔池表面形成一層厚度不超過(guò)0. 5mm的薄渣，起到改善焊縫成型的作用，同時(shí)由于熔渣厚度較薄，不用清渣即可進(jìn)行多層焊接，提高了焊接生產(chǎn)效率。(6)本發(fā)明添加的藥粉成分調(diào)節(jié)方便，用戶可以根據(jù)需要自行調(diào)整，而藥芯焊絲藥粉的成分只有焊接材料生產(chǎn)廠家才能調(diào)整，用戶無(wú)法改變。


圖I本發(fā)明所述焊炬的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1_連接件2-送粉管3-絕緣體4-導(dǎo)電桿5-送氣管6-氣室7_氣篩8-噴嘴9-導(dǎo)電嘴10-焊絲11-送氣管。圖2本發(fā)明所述焊炬的原理圖。其中2_送粉管8-噴嘴9-導(dǎo)電嘴10-焊絲。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :具有送粉送氣功能的焊炬的結(jié)構(gòu)見圖I。具體尺寸如下焊炬的中心線上設(shè)有導(dǎo)電桿，導(dǎo)電桿是外徑為06mm的圓柱體，導(dǎo)電桿內(nèi)孔直徑為O3mm，導(dǎo)電桿采用紫銅制作。導(dǎo)電桿與連接件之間絕緣層的厚度為1mm，絕緣體選用耐高溫橡膠。導(dǎo)電桿下表面螺紋孔的公稱直徑為M3 (即3_)，高度為5mm，與導(dǎo)電嘴配合，導(dǎo)電嘴選用市售的氣體保護(hù)焊用導(dǎo)電嘴。兩個(gè)送粉管對(duì)稱安裝在導(dǎo)電桿的兩側(cè)，送粉管通過(guò)連接件上兩個(gè)直徑為05_的通孔固定于連接件上，送粉管的內(nèi)徑為02_。送粉管的中心線與導(dǎo)電桿的中心線平行，與導(dǎo)電桿中心線位于同一個(gè)平面內(nèi)，兩中心線之間的距離為8. 5mm。送粉管的出粉端，設(shè)計(jì)成彎管形式，彎管的角度為90°，并向焊絲軸線方向彎曲。送粉管選用奧氏體不銹鋼材料制作。送粉管出粉端內(nèi)縮于噴嘴內(nèi)，其出粉口距離噴嘴端面的距離為20mm，送粉器采用現(xiàn)有的射吸式送粉器。
保護(hù)氣的氣室徑向截面長(zhǎng)方形的徑向邊長(zhǎng)為7mm，垂直于徑向的軸向邊長(zhǎng)為16mm。環(huán)形槽徑向截面的長(zhǎng)方形軸向邊距離連接件上送粉管孔壁的最小距離為2mm。環(huán)形槽位于上表面一側(cè)開兩個(gè)對(duì)稱于連接件中心線的通孔，用于安裝送氣管，通孔的直徑與送氣管配合，直徑為O 3_，通孔的中心線平行于連接件的中心線，位于長(zhǎng)方形截面的中心。環(huán)形槽位于下表面的一側(cè)安裝氣篩，氣篩與底座采用常規(guī)的機(jī)械連接方式連接。氣篩的高度為3_，氣篩上開有中心線與連接件中心線平行的通孔，通孔均勻分布，通孔直徑為Olmm，相鄰?fù)字行木€之間的距離為3mm。連接件I為一直徑C>44_的圓盤,圓盤的高度為20mm,連接件的材料選用紫銅。連接件上送氣管的通孔中心線和送粉管的通孔中心線在一個(gè)平面上。噴嘴安裝在連接件上，噴嘴材料為不銹鋼，噴嘴為圓柱體，其內(nèi)孔直徑為044。焊絲采用直徑I. 2mm的市售ER50-6實(shí)心焊絲(符合GB/T8110-2008)，導(dǎo)電嘴為由紫銅制成的與直徑I. 2_焊絲匹配的市售產(chǎn)品。藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為92wt%，造渣穩(wěn)弧劑含量為8wt%;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含 量為-A. 0% C,0. 6% Si,0. 3% Mn,0. 5% Ti, 18% Cr,0. 8% B,0. 8% V，余為 Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑以重量份計(jì)由以下材料混合制成金紅石40份，鉀長(zhǎng)石10份，氟化鈉5份，鈦酸鉀5份，氟硅酸鈉5份。上述粉末的粒度為75微米 180微米(即粒度為-80目 +200目)。焊接保護(hù)氣體為CO2，保護(hù)氣體的流量為18L/min。送粉氣為CO2，送粉氣流量為7L/min，焊接電流為240A，電壓為23 26V，送粉量與焊絲熔化量的比值為0. 45。試件為Q345鋼板，試件的長(zhǎng)度、寬度、厚度分別為200mm、50mm、16mm,沿試件長(zhǎng)度方向單層堆焊，堆焊焊縫距離試件邊緣的距離相等。試驗(yàn)結(jié)果表明，電弧燃燒穩(wěn)定、焊縫表面覆蓋有一層厚度均勻的薄層熔渣，焊縫成型美觀，飛濺小，單層堆焊堆焊金屬的硬度平均值為52HRC。實(shí)施例2 具有送粉送氣功能的焊炬的結(jié)構(gòu)見圖I。具體尺寸如下焊炬的中心線上設(shè)有導(dǎo)電桿，導(dǎo)電桿是外徑為07mm的圓柱體，導(dǎo)電桿內(nèi)孔直徑為O4mm，導(dǎo)電桿采用紫銅制作。導(dǎo)電桿與連接件之間絕緣層的厚度為2mm，絕緣體選用耐高溫橡膠。導(dǎo)電桿下表面螺紋孔的公稱直徑為M4，高度為8mm，與導(dǎo)電嘴配合，導(dǎo)電嘴選用市售的氣體保護(hù)焊用導(dǎo)電嘴。兩個(gè)送粉管對(duì)稱安裝在導(dǎo)電桿的兩側(cè)，送粉管通過(guò)連接件上兩個(gè)直徑為07mm的通孔固定于連接件上，送粉管的內(nèi)徑為04_。送粉管的中心線與導(dǎo)電桿的中心線平行，與導(dǎo)電桿中心線位于同一個(gè)平面內(nèi)，兩中心線之間的距離為12mm。送粉管的出粉端，設(shè)計(jì)成彎管形式，彎管的角度為135°，并向焊絲軸線方向彎曲。送粉管選用奧氏體不銹鋼材料制作。送粉管出粉端內(nèi)縮于噴嘴內(nèi)，其出粉口距離噴嘴端面的距離為45mm，送粉器采用現(xiàn)有的射吸式送粉器。保護(hù)氣的氣室徑向截面長(zhǎng)方形的徑向邊長(zhǎng)為10mm，垂直于徑向的軸向邊長(zhǎng)為24mm。環(huán)形槽徑向截面的長(zhǎng)方形軸向邊距離連接件上送粉管孔壁的最小距離為2. 5mm。環(huán)形槽位于上表面一側(cè)開兩個(gè)對(duì)稱于連接件中心線的通孔，用于安裝送氣管，通孔的直徑與送氣管配合,直徑為O 6_，通孔的中心線平行于連接件的中心線，位于長(zhǎng)方形截面的中心。環(huán)形槽位于下表面的一側(cè)安裝氣篩，氣篩與底座采用常規(guī)的機(jī)械連接方式連接。氣篩的高度為5_，氣篩上開有中心線與連接件中心線平行的通孔，通孔均勻分布，通孔直徑為03_，相鄰?fù)字行木€之間的距離為5mm。連接件I為一直徑C>60_的圓盤,圓盤的高度為28mm,連接件的材料選用黃銅。連接件上送氣管的通孔中心線和送粉管的通孔中心線所在平面垂直。噴嘴安裝在連接件上，噴嘴材料為鉻鋯銅，噴嘴為圓柱體，其內(nèi)孔直徑為060。焊絲采用直徑I. 2mm的市售ER50-4實(shí)心焊絲(符合GB/T8110-2008)，導(dǎo)電嘴為由紫銅制成的與直徑I. 2_焊絲匹配的市售產(chǎn)品。藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為88wt %,造洛穩(wěn)弧劑含量為12wt % ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量為7. 0% C, I. 2% Si,0. 8% Mn, 2. 8% Ti, 30% Cr, I. 2% B, I. 8% V, 2. I % Mo，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑以重量份計(jì)由以下材料混合制成金紅石60份，鉀長(zhǎng)石30份，氟化鈉15份，鈦酸鉀15份，氟硅酸鈉15份，氧化鈰稀土(CeO2) 8份。上述粉末的粒度為75微米 180微米(即粒度為-80目 +200目)。焊接保護(hù)氣體為CO2，保護(hù)氣體的流量為25L/min。送粉氣為富Ar混合氣體Ar+5%CO2，送粉氣流量為10L/min，焊接電流為220A，電壓為22 25V，送粉量與焊絲熔化量的比值為0. 5。試件為Q345鋼板，試件的長(zhǎng)度、寬度、厚度分別為200mm、50mm、16mm，沿試件長(zhǎng)度方向堆焊兩層，堆焊焊縫距離試件邊緣的距離相等。試驗(yàn)結(jié)果表明，電弧燃燒穩(wěn)定、焊縫表面覆蓋有一層厚度均勻的薄層熔渣，焊縫成型美觀，飛濺小，雙層堆焊堆焊金屬的硬度平均值為62HRC。實(shí)施例3 具有送粉送氣功能的焊炬的結(jié)構(gòu)見圖I。具體尺寸如下焊炬的中心線上設(shè)有導(dǎo)電桿，導(dǎo)電桿是外徑為06. 5mm的圓柱體，導(dǎo)電桿內(nèi)孔直徑為02. 5mm，導(dǎo)電桿采用紫銅制作。導(dǎo)電桿與連接件之間絕緣層的厚度為I. 5mm，絕緣體選用耐高溫塑膠。導(dǎo)電桿下表面螺紋孔的公稱直徑為M3 (即公稱直徑3mm)，高度為6mm，與導(dǎo)電嘴配合，導(dǎo)電嘴選用市售的氣體保護(hù)焊用導(dǎo)電嘴。兩個(gè)送粉管對(duì)稱安裝在導(dǎo)電桿的兩側(cè)，送粉管通過(guò)連接件上兩個(gè)直徑為06mm的通孔固定于連接件上，送粉管的內(nèi)徑為03_。送粉管的中心線與導(dǎo)電桿的中心線平行，與導(dǎo)電桿中心線位于同一個(gè)平面內(nèi)，兩中心線之間的距離為10mm。送粉管的出粉端，設(shè)計(jì)成彎管形式，彎管的角度為105°，并向焊絲軸線方向彎曲。送粉管選用奧氏體不銹鋼材料制作。送粉管出粉端內(nèi)縮于噴嘴內(nèi)，其出粉口距離噴嘴端面的距離為30mm，送粉器采用現(xiàn)有的射吸式送粉器。保護(hù)氣的氣室徑向截面長(zhǎng)方形的徑向邊長(zhǎng)為8mm，垂直于徑向的軸向邊長(zhǎng)為20mm。環(huán)形槽徑向截面的長(zhǎng)方形軸向邊距離連接件上送粉管孔壁的最小距離為2mm。環(huán)形 槽位于上表面一側(cè)開兩個(gè)對(duì)稱于連接件中心線的通孔，用于安裝送氣管，通孔的直徑與送氣管配合,直徑為O 4_，通孔的中心線平行于連接件的中心線，位于長(zhǎng)方形截面的中心。環(huán)形槽位于下表面的一側(cè)安裝氣篩，氣篩與底座采用常規(guī)的機(jī)械連接方式連接。氣篩的高度為3_，氣篩上開有中心線與連接件中心線平行的通孔，通孔均勻分布，通孔直徑為02_，相鄰?fù)字行木€之間的距離為4mm。連接件I為一直徑C>50mm的圓盤，圓盤的高度為24mm,連接件的材料選用紫銅。連接件上送氣管的通孔中心線和送粉管的通孔中心線在一個(gè)平面上。
噴嘴安裝在連接件上，噴嘴材料為不銹鋼，噴嘴為圓柱體，其內(nèi)孔直徑為050。焊絲采用直徑I. 2mm的市售ER50-6實(shí)心焊絲(符合GB/T8110-2008)，導(dǎo)電嘴為由紫銅制成的與直徑I. 2_焊絲匹配的市售產(chǎn)品。藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為90wt %,造洛穩(wěn)弧劑含量為IOwt % ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量為6. 0% C，I. 0% Si，0. 6% Mn, 2. 0% Ti, 26% Cr, I. 1% B，I. 6% V, I. 6% Mo，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑以重量份計(jì)由以下材料混合制成金紅石55份，鉀長(zhǎng)石25份，氟化鈉12份，鈦酸鉀12份，氟硅酸鈉12份，氧化鈰稀土(CeO2) 6份。上述粉末的粒度為75微米 180微米(即粒度為-80目 +200目)。焊接保護(hù)氣體為CO2,保護(hù)氣體的流量為20L/min。送粉氣為富Ar混合氣體Ar+20% C02+5% O2，送粉氣流量為15L/min，焊接電流為240A，電壓為23 25V，送粉量與焊絲熔化量的比值為0. 65。試件為Q345鋼板，試件的長(zhǎng)度、寬度、厚度分別為200mm、50mm、16mm，沿試件長(zhǎng)度方向單層堆焊，堆焊焊縫距離試件邊緣的距離相等。試驗(yàn)結(jié)果表明，電弧燃燒穩(wěn)定、焊縫表面覆蓋有一層厚度均勻的薄層熔渣，焊縫成 型美觀，飛濺小，單層堆焊堆焊金屬的硬度平均值為58HRC。實(shí)施例4:采用實(shí)施例I的具有送粉送氣功能的焊炬。焊絲采用直徑I. 2mm的市售ER49-A1實(shí)心焊絲(符合GB/T8110-2008)，導(dǎo)電嘴為由紫銅制成的與直徑I. 2_焊絲匹配的市售產(chǎn)品。藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為91wt %，造渣穩(wěn)弧劑含量為9wt % ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量為:7. 0%C, I. 2% Si,0. 8%Mn,2. 8%Ti,28. 0% Cr, I. 2%B, I. 8% V, I. 8% Mo，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑以重量份計(jì)由以下材料混合制成金紅石50份，鉀長(zhǎng)石30份，氟化鈉8份，鈦酸鉀12份，氟硅酸鈉11份，氧化鈰稀土(Ce02)2份。上述粉末的粒度為75微米 180微米(即粒度為-80目 +200目)。焊接保護(hù)氣體為CO2,保護(hù)氣體的流量為20L/min。送粉氣為CO2,送粉氣流量為15L/min，焊接電流為270A，電壓為25 28V，送粉量與焊絲熔化量的比值為0. 65。試件為Q345鋼板,試件的長(zhǎng)度、寬度、厚度分別為200mm、50mm、16mm,沿試件長(zhǎng)度方向單層堆焊，堆焊焊縫距離試件邊緣的距離相等。試驗(yàn)結(jié)果表明，電弧燃燒穩(wěn)定、焊縫表面覆蓋有一層厚度均勻的薄層熔渣，焊縫成型美觀，飛濺小，單層堆焊堆焊金屬的硬度平均值為56HRC。實(shí)施例5 采用實(shí)施例2的具有送粉送氣功能的焊炬。焊絲采用直徑I. 2mm的市售ER50-6實(shí)心焊絲(符合GB/T8110-2008)，導(dǎo)電嘴為由紫銅制成的與直徑I. 2_焊絲匹配的市售產(chǎn)品。藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為89wt%，造渣穩(wěn)弧劑含量為llwt% ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量為7. 0% C, I. 2% Si,0. 8% Mn, 2. 8% Ti,28. 0% Cr, I. 2% B, I. 8% V, I. 8% Mo，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑以重量份計(jì)由以下材料混合制成金紅石53份，鉀長(zhǎng)石27份，氟化鈉11份，鈦酸鉀12份，氟硅酸鈉11份，氧化鈰稀土(Ce02)5份。上述粉末的粒度為75微米 180微米(即粒度為-80目 +200目)。焊接保護(hù)氣體為CO2,保護(hù)氣體的流量為20L/min。送粉氣為CO2,送粉氣流量為15L/min，焊接電流為280A，電壓為25V 28V，送粉量與焊絲熔化量的比值為0. 62。試件為Q345鋼板,試件的長(zhǎng)度、寬度、厚度分別為200mm、50mm、16mm,沿試件長(zhǎng)度方向單層堆焊，堆
焊焊縫距離試件邊緣的距離相等。 試驗(yàn)結(jié)果表明，電弧燃燒穩(wěn)定、焊縫表面覆蓋有一層厚度均勻的薄層熔渣，焊縫成 型美觀，飛濺小，單層堆焊堆焊金屬的硬度平均值為53HRC。
權(quán)利要求
1.一種專用于送粉送氣功能焊炬的耐磨堆焊藥粉，其特征在于所述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為88wt% 92wt%，造渣穩(wěn)弧劑含量為12wt% 8wt%;其中上述合金中以重量百分比計(jì)含有如下合金元素4. 0% 7.0% C，0. 6% 1.2% Si，0.3% 0. 8% Mn，0. 5% 2. 8% Ti，18% 30% Cr，0. 8% I. 2% B，0. 8% I. 8% V，0 2. I % Mo，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑由以下重量份的材料混合制成金紅石40 60份，鉀長(zhǎng)石10 30份,氟化鈉5 15份,鈦酸鉀5 15份,氟娃酸鈉5 15份,氧化鋪稀土(CeO2)O 8份，其中金紅石的成分以重量百分比計(jì)TiO2含量不小于92% ;鉀長(zhǎng)石成分以重量百分比計(jì)K2O和Na2O之和不小于12%，K2O不小于8%，SiO2為62% 72%，Al2O3為17% 24% ;氟化鈉的成分以重量百分比計(jì)NaF不小于95% ;鈦酸鉀成分以重量百分比計(jì)K2TiO3含量不小于98% ;氟硅酸鈉的成分以重量百分比計(jì)Na2SiF4不小于95% ;氧化鈰稀土CeO2含量不小于99% ;上述粉末的粒度為75微米 180微米。
2.如權(quán)利要求I所述專用于送粉送氣功能焊炬的耐磨堆焊藥粉，其特征在于所述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為90wt% 92wt%，造渣穩(wěn)弧劑含量為10wt% 8wt% ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量為4. 0% 4. 5% C,0.6% 0. 8% Si，0. 3% 0. 5% Mn，0. 5% I. 4% Ti，18% 22% Cr，0. 8% I. 0% B，0.8% I. 0% V，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑由以下重量份的材料混合制成金紅石40 50份，鉀長(zhǎng)石10 20份,氟化鈉5 10份,鈦酸鉀5 10份,氟娃酸鈉5 10份,氧化鋪稀土(CeO2) 0 4 份。
3.如權(quán)利要求I所述專用于送粉送氣功能焊炬的耐磨堆焊藥粉，其特征在于所述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為88wt% 90wt%，造渣穩(wěn)弧劑含量為12wt% 10wt% ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量為6. 0% 7.0% C，1.0% I. 2% Si，0. 6% 0. 8% Mn，I. 5% 2. 8% Ti，25% 30% Cr，I. 0% I. 2% B，I. 2% I. 8% V，I. 8% 2. 1% Mo，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑由以下重量份的材料混合制成金紅石50 60份,鉀長(zhǎng)石20 30份,氟化鈉10 15份,鈦酸鉀10 15份,氟娃酸鈉10 15份，氧化鈰稀土 (CeO2) 6 8份。
4.如權(quán)利要求I所述專用于送粉送氣功能焊炬的耐磨堆焊藥粉，其特征在于所述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為90wt% 91wt%，造渣穩(wěn)弧劑含量為10wt% 9wt% ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量為5. 0% 6.0% C，0.8% I. 0% Si，0. 5% 0. 6% Mn，I. 0% 2. 0% Ti，22% 26% Cr，0. 9% I. 1% B，1.I % 1.6% V，0.8% I. 6% Mo，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑由以下重量份的材料混合制成金紅石45 55份,鉀長(zhǎng)石15 25份,氟化鈉8 12份,鈦酸鉀8 12份,氟娃酸鈉8 12份,氧化鋪稀土 (CeO2) 4 6份。
5.如權(quán)利要求I所述專用于送粉送氣功能焊炬的耐磨堆焊藥粉，其特征在于所述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為90wt%，造渣穩(wěn)弧劑含量為10wt%;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量為6.0% C，1.0% Si,0.6% Mn, 2.0% Ti,26%Cr，I. 1% B, I. 6% V，I. 6% Mo，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑由以下重量份的材料混合制成金紅石55份，鉀長(zhǎng)石25份，氟化鈉12份，鈦酸鉀12份，氟硅酸鈉12份，氧化鈰稀土(CeO2) 6份。
6.如權(quán)利要求I所述專用于送粉送氣功能焊炬的耐磨堆焊藥粉，其特征在于所述藥粉由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為91wt%，造渣穩(wěn)弧劑含量為9wt% ;其中上述合金中以重量百分比計(jì)合金元素含量為7. 0% C，I. 2% Si，0. 8% Mn, 2. 8% Ti, 28. 0%Cr，I. 2% B，I. 8% V，I. 8% Mo，余為Fe ;上述造渣穩(wěn)弧劑由以下重量份的材料混合制成金紅石50份，鉀長(zhǎng)石30份，氟化鈉8份，鈦酸鉀12份，氟硅酸鈉11份，氧化鈰稀土(CeO2) 2份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種專用于送粉送氣功能焊炬的耐磨堆焊藥粉，是由合金和造渣穩(wěn)弧劑均勻混合制成，合金含量為88wt%~92wt%，造渣穩(wěn)弧劑含量為12wt%~8wt%；本發(fā)明的藥粉除合金元素之外，還添加有造渣穩(wěn)弧劑，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定電弧、降低飛濺，改善焊縫成型的目的，應(yīng)用時(shí)在焊縫表面形成一層均勻的厚度不超過(guò)0.5mm的熔渣，且多層堆焊時(shí)無(wú)需清渣，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23K35/30GK102615448SQ201210103219
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者孫俊生, 焦恩理, 王好猛 申請(qǐng)人:山東大學(xué)