專(zhuān)利名稱(chēng)：一種耐磨管狀碳化鎢焊條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐磨堆焊材料，主要用于鋼齒牙輪鉆頭的齒面強(qiáng)化，以及牙輪鉆頭的掌尖強(qiáng)化，也可用于其它鋼件的表面強(qiáng)化。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，用于鋼齒牙輪鉆頭齒面堆焊的耐磨材料主要有兩大類(lèi)一類(lèi)是鐵基合金和碳化鎢耐磨顆粒的耐磨復(fù)合材料；另一類(lèi)是鎳基合金和碳化鎢耐磨顆粒的耐磨復(fù)合材料。這些耐磨復(fù)合材料通常制成管狀焊條，以便于使用。實(shí)踐表明，前者在堆焊過(guò)程中，對(duì)耐磨顆粒的燒損很?chē)?yán)重，大大降低了耐磨顆粒的耐磨性，分析其原因可能主要是鐵基合金的熔點(diǎn)較高。后者的粘結(jié)金屬(鎳基合金)與耐磨顆粒之間的耐磨性能差別較大，在實(shí)際的工況條件下，該粘結(jié)金屬耐磨性差易被磨損，從而導(dǎo)致耐磨顆粒失去支撐而脫落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，對(duì)管焊條內(nèi)的合金體系配方進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低焊條中合金體系的熔點(diǎn)，提高粘結(jié)金屬與耐磨顆粒之間的結(jié)合力，提供一種鐵-鎳-鉻-硅-硼系合金的耐磨管狀碳化鎢焊條。
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)包括有焊管和填料，所述的填料包括燒結(jié)碳化鎢顆粒、鑄造碳化鎢顆粒、合金粉和有機(jī)粘結(jié)劑，各組分的含量按重量計(jì)為燒結(jié)碳化鎢顆粒60～95％，鑄造碳化鎢顆粒0～35％，合金粉2～6％，有機(jī)樹(shù)脂0.5～2％，其不同之處在于所述合金粉的組份含量按重量百分比計(jì)為Cr 7～40％，Si 4～14％，B 2.5～9％，Mn 0～15％，Ni余量。
按上述方案，可在上述合金粉中加入稀土元素，加入稀土元素的含量按重量計(jì)為0.5～2.5％。
按上述方案，所述的焊管由冷軋低碳鋼帶卷制而成，或由鎳合金帶或鈷合金帶卷制而成，焊管管皮的厚度控制在0.1～0.5mm。
按上述方案，所述的燒結(jié)碳化鎢顆粒的粒度為16～40目，鑄造碳化鎢顆粒的粒度為40～80目。制成的碳化鎢焊條填料占焊條重量的百分比為60～80％，焊管占焊條重量的百分比為20～40％。
本發(fā)明填料中的燒結(jié)碳化鎢顆粒和鑄造碳化鎢顆?？蔀榍蛐位驒E球形；燒結(jié)碳化鎢顆粒中的金屬粘結(jié)劑可以是鈷粉、鎳粉或鐵粉，其中以鈷粉作粘結(jié)劑和球形顆粒效果最佳。
本發(fā)明的有益效果在于通過(guò)改進(jìn)焊條的合金體系配方，降低了粘結(jié)金屬的熔點(diǎn)，同時(shí)改善了焊條的焊接性，因而減少了焊條中耐磨顆粒的燒損，使耐磨顆粒的耐磨性能得到保持；并且隨著鎳、鉻、硅、硼等合金元素的加入，增強(qiáng)了焊條在堆焊過(guò)程中的脫氧效果，改善了粘結(jié)金屬與耐磨顆粒以及金屬基體之間的潤(rùn)濕性，從而提高了粘結(jié)金屬與耐磨顆粒之間的結(jié)合力，增強(qiáng)了耐磨顆粒在堆焊層中的保持力，使耐磨堆焊層的整體耐磨性得到有效的提高。
具體實(shí)施例方式
下面進(jìn)一步詳細(xì)介紹本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1管狀碳化鎢焊條的填料按重量計(jì)由16～40目燒結(jié)碳化鎢顆粒70～80％，40～80目鑄造碳化鎢顆粒10～20％，合金粉混合物5～6％，有機(jī)樹(shù)脂1～2％組成，其中各合金粉在整個(gè)合金粉中的組分和含量按重量計(jì)為鉻Cr6～9％，硅Si3～5％，硼B(yǎng)7～10％，鎳Ni余量。填料所占管狀焊條的重量百分比為63％；將上述填料進(jìn)行混合攪拌，再和冷軋低碳鋼帶或鎳合金帶或鈷合金帶一起軋制并拉撥成型。濕砂磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該管狀碳化鎢焊條堆焊層的耐磨性和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有同類(lèi)焊條相比提高了30％以上。
實(shí)施例2管狀碳化鎢焊條的填料按重量計(jì)由16～40目燒結(jié)碳化鎢顆粒70～80％，40～80目鑄造碳化鎢顆粒10～20％，合金粉混合物2～4％，有機(jī)樹(shù)脂0.5～2％組成，各合金粉在整個(gè)合金粉中的組分和含量按重量計(jì)為鉻Cr10～12％，硅Si12～14％，硼B(yǎng)2～3％，錳Mn13～15％，鎳Ni余量。填料所占管狀焊條的重量百分比為65％。濕砂磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該管狀碳化鎢焊條堆焊層的耐磨性和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有同類(lèi)焊條相比提高了40％以上。
實(shí)施例3管狀碳化鎢焊條的填料按重量計(jì)由16～40目燒結(jié)碳化鎢顆粒70～80％，40～80目鑄造碳化鎢顆粒10～20％，合金粉混合物2～4％，有機(jī)樹(shù)脂0.5～2％組成，各合金粉在整個(gè)合金粉中的組分和含量按重量計(jì)為鉻Cr10～12％，硅Si12～14％，硼B(yǎng)2～3％，錳Mn13～15％，氧化鈰Ce2O31～2％，鎳Ni余量。填料所占管狀焊條的重量百分比為65％。濕砂磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該管狀碳化鎢焊條的耐磨性和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有同類(lèi)焊條相比提高了40％以上。
權(quán)利要求
1.一種耐磨管狀碳化鎢焊條，包括有焊管和填料，所述的填料包括燒結(jié)碳化鎢顆粒、鑄造碳化鎢顆粒、合金粉和有機(jī)粘結(jié)劑，各組分的含量按重量計(jì)為燒結(jié)碳化鎢顆粒60～95％，鑄造碳化鎢顆粒0～35％，合金粉2～6％，有機(jī)樹(shù)脂0.5～2％，其特征在于所述合金粉的組份含量按重量百分比計(jì)為Cr 7～40％，Si 4～14％，B 2.5～9％，Mn 0～15％，Ni余量。
2.按權(quán)利要求1所述的耐磨管狀碳化鎢焊條，其特征在于所述合金粉中加入稀土元素，加入稀土元素的含量按重量計(jì)為0.5～2.5％。
3.按權(quán)利要求1或2所述的耐磨管狀碳化鎢焊條，其特征在于所述的焊管由冷軋低碳鋼帶卷制而成，或由鎳合金帶或鈷合金帶卷制而成，焊管管皮的厚度控制在0.1～0.5mm。
4.按權(quán)利要求1或2所述的耐磨管狀碳化鎢焊條，其特征在于所述的燒結(jié)碳化鎢顆粒的粒度為16～40目，鑄造碳化鎢顆粒的粒度為40～80目。
5.按權(quán)利要求1或2所述的耐磨管狀碳化鎢焊條，其特征在于制成的碳化鎢焊條填料占焊條重量的百分比為60～80％，焊管占焊條重量的百分比為20～40％。
6.按權(quán)利要求1或2所述的耐磨管狀碳化鎢焊條，其特征在于填料中燒結(jié)碳化鎢顆粒和鑄造碳化鎢顆粒為球形或橢球形。
7.按權(quán)利要求6所述的耐磨管狀碳化鎢焊條，其特征在于燒結(jié)碳化鎢顆粒中的金屬粘結(jié)劑為鈷粉、鎳粉或鐵粉。
8.按權(quán)利要求3所述的耐磨管狀碳化鎢焊條，其特征在于填料按重量計(jì)由16～40目燒結(jié)碳化鎢顆粒70～80％，40～80目鑄造碳化鎢顆粒10～20％，合金粉混合物5～6％，有機(jī)樹(shù)脂1～2％組成，其中各合金粉在整個(gè)合金粉中的組分和含量按重量計(jì)為Cr6～9％，Si3～5％，B7～10％，Ni余量，填料所占管狀焊條的重量百分比為63％。
9.按權(quán)利要求3所述的耐磨管狀碳化鎢焊條，其特征在于填料按重量計(jì)由16～40目燒結(jié)碳化鎢顆粒70～80％，40～80目鑄造碳化鎢顆粒10～20％，合金粉混合物2～4％，有機(jī)樹(shù)脂0.5～2％組成，各合金粉在整個(gè)合金粉中的組分和含量按重量計(jì)為Cr10～12％，Si12～14％，B2～3％，Mn13～15％，Ni余量，填料所占管狀焊條的重量百分比為65％。
10.按權(quán)利要求3所述的耐磨管狀碳化鎢焊條，其特征在于填料按重量計(jì)由16～40目燒結(jié)碳化鎢顆粒70～80％，40～80目鑄造碳化鎢顆粒10～20％，合金粉混合物2～4％，有機(jī)樹(shù)脂0.5～2％組成，各合金粉在整個(gè)合金粉中的組分和含量按重量計(jì)為Cr10～12％，Si12～14％，B2～3％，Mn13～15％，Ce2O31～2％，Ni余量，填料所占管狀焊條的重量百分比為65％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐磨管狀碳化鎢焊條，主要用于鋼齒牙輪鉆頭的齒面強(qiáng)化，以及牙輪鉆頭的掌尖強(qiáng)化，也可用于其它鋼件的表面強(qiáng)化。它包括有焊管和填料，所述的填料包括燒結(jié)碳化鎢顆粒、鑄造碳化鎢顆粒、合金粉和有機(jī)粘結(jié)劑，各組分的含量按重量計(jì)為燒結(jié)碳化鎢顆粒60～95％，鑄造碳化鎢顆粒0～35％，合金粉2～6％，有機(jī)樹(shù)脂0.5～2％，其特征在于所述合金粉的組份含量按重量百分比計(jì)為Cr 7～40％，Si 4～14％，B 2.5～9％，Mn 0～15％，Ni余量。采用上述合金體系配方后，在堆焊過(guò)程中，能夠有效降低粘結(jié)金屬的熔點(diǎn)，從而減少對(duì)耐磨顆粒的燒損，使耐磨堆焊層的整體耐磨性得到有效的提高。
文檔編號(hào)B23K35/02GK1562550SQ200410012950
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者吳建, 張烈華, 肖岸 申請(qǐng)人:江漢石油鉆頭股份有限公司