專利名稱：錘式破碎機錘頭耐磨抗沖擊堆焊金屬芯焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于錘式破碎機錘頭耐磨堆焊的金屬芯焊絲，屬于材料加工工程中的焊接領(lǐng)域， 該發(fā)明主要應(yīng)用于5 10公斤級錘頭耐磨堆焊。
背景技術(shù)：
錘式破碎機是冶金、礦山、煤炭、建材和交通等行業(yè)中普遍使用的設(shè)備，其中錘頭是最容易磨損失效的配件。人們普遍認為錘頭的磨損情況主要為高沖擊低應(yīng)力磨粒磨損， 因此多以高錳鋼為主要耐磨材料制作錘式破碎機錘頭易磨損件，但從錘頭工作情況來看， 由于多數(shù)單位所用的錘頭重量一般為5 10公斤，因此在使用過程中錘頭所受沖擊小，沖擊力不足以使高錳鋼產(chǎn)生加工硬化，因此高錳鋼的耐磨性不能發(fā)揮，耐磨性較差。為研究5 10公斤錘頭使用壽命短，磨損快的原因，對高錳鋼錘頭進行了磨損失效分析，研究認為5 10公斤錘頭的磨損微觀形貌主要以切削磨損為主，因此可以認為錘頭主要磨損形式為低沖擊高磨損。根據(jù)磨損失效分析結(jié)果，研制了以碳化鈮為硬質(zhì)相的錘式破碎機耐磨堆焊金屬芯焊絲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提高5 10公斤級錘頭的使用壽命。本發(fā)明所提供的堆焊金屬芯焊絲，其特征在于所述的藥芯成分質(zhì)量百分含量范圍如下碳化鈮20 40%;鉬鐵2 5%;錳鐵5 8%;硅鐵2 5%;高碳鉻鐵10 20% ；鈦鐵1 3% ；螢石(CaF2) 1 2% ；石墨1 3% ；碳酸鉀1 2% ；；余量添加還原鐵粉。其中各組分作用如下碳化鈮向焊縫金屬過渡合金元素，作為硬質(zhì)相。高碳鉻鐵向焊縫金屬過渡合金元素。鉬鐵向焊縫金屬過渡合金元素，提高淬硬性。錳鐵減少氧化。硅鐵減少氧化。鈦鐵提高合金元素過渡系數(shù)，細化晶粒，提高韌性。螢石(CaF2)主要用于穩(wěn)弧。石墨穩(wěn)弧，提高元素過渡系數(shù)。碳酸鉀提高穩(wěn)弧性。還原鐵粉填補余量。本發(fā)明的制備方法采用現(xiàn)有技術(shù)，包括以下步驟1、將軋鋼帶成U形，再向U形槽中加入占本發(fā)明焊絲總重的20-40%的本發(fā)明藥
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心；2、將U形槽合口，使藥芯包裹其中，通過拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到1.6mm，得到最終產(chǎn)品。


圖1 堆焊修復(fù)后的錘頭圖2 藥芯焊絲成形工藝示意圖。
具體實施例方式所有實施例焊絲都是由昆明重機廠制造的“FCWM50被動拉拔式藥芯焊絲機”制出1.選用10X0. 3 (寬度為10mm，厚度為0.3mm)的H08A冷軋鋼帶。先將其軋成U 形。取合金粉末10千克，其中碳化鈮粉末2. 0千克、鉬鐵0. 2千克、錳鐵粉末0. 5千克、硅鐵粉末0. 2千克、高碳鉻鐵1千克；鈦鐵粉末0. 1千克、螢石粉末0. 1千克、石墨末0. 3千克、 余量還原鐵粉。(所取粉末的粒度為能通過60目的篩子)。將所取各種粉末放入混粉機內(nèi)混合10分鐘，然后將混合粉末加入U形的H08A冷軋鋼帶槽中，填充率為20%。將U形槽合口，使藥粉包裹其中。然后使其分別通過直徑為3. 0mm,2. 8mm,2. 6mm,2. 4mm,2. 2mm,2. 0mm、 1.8mm、1.6mm的拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到1.6mm。將成形的焊絲堆焊到錘頭磨損部位，焊接電流150 250A，焊接電壓20 30V。層間溫度控制在100 200°C。堆焊層熔敷金屬硬度、相對耐磨性見表1。2.選用10X0. 3 (寬度為10mm，厚度為0. 3mm)的H08A冷軋鋼帶。先將其軋成U 形。取合金粉末10千克，其中碳化鈮粉末2. 5千克、鉬鐵0. 2千克、錳鐵粉末0. 8千克、硅鐵粉末0. 2千克、高碳鉻鐵2千克；鈦鐵粉末0. 1千克、螢石粉末0. 1千克、石墨末0. 1千克、 余量還原鐵粉。(所取粉末的粒度為能通過60目的篩子)。將所取各種粉末放入混粉機內(nèi)混合10分鐘，然后將混合粉末加入U形的H08A冷軋鋼帶槽中，填充率為30%。將U形槽合口，使藥粉包裹其中。然后使其分別通過直徑為3. 0mm,2. 8mm,2. 6mm,2. 4mm,2. 2mm,2. 0mm、 1.8mm、1.6mm的拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到1.6mm。將成形的焊絲堆焊到錘頭磨損部位，焊接電流150 250A，焊接電壓20 30V。層間溫度控制在100 200°C。堆焊層熔敷金屬硬度、相對耐磨性見表1。3.選用10X0. 3 (寬度為10mm，厚度為0. 3mm)的H08A冷軋鋼帶。先將其軋成U 形。取合金粉末10千克，其中碳化鈮粉末3. 5千克、鉬鐵0. 2千克、錳鐵粉末0. 5千克、硅鐵粉末0. 5千克、高碳鉻鐵1. 5千克；鈦鐵粉末0. 3千克、螢石粉末0. 3千克、石墨末0. 3千克、余量還原鐵粉。(所取粉末的粒度為能通過60目的篩子)。將所取各種粉末放入混粉機內(nèi)混合10分鐘，然后將混合粉末加入U形的H08A冷軋鋼帶槽中，填充率為40%。將U形槽合口，使藥粉包裹其中。然后使其分別通過直徑為3. 0mm、2. 8mm、2. 6mm、2. 4mm、2. 2mm、 2. OmmU. 8mm、1. 6mm的拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到1. 6mm。將成形的焊絲堆焊到錘頭磨損部位，焊接電流150 250A，焊接電壓20 30V。層間溫度控制在100 200°C。堆焊層熔敷金屬硬度、相對耐磨性見表1。4.選用10X0. 3 (寬度為10mm，厚度為0. 3mm)的H08A冷軋鋼帶。先將其軋成U 形。取合金粉末10千克，其中碳化鈮粉末4. 0千克、鉬鐵0. 5千克、錳鐵粉末0. 5千克、硅鐵粉末0. 2千克、高碳鉻鐵2千克；鈦鐵粉末0. 1千克、螢石粉末0. 2千克、石墨末0. 2千克、
4余量還原鐵粉。(所取粉末的粒度為能通過60目的篩子)。將所取各種粉末放入混粉機內(nèi)混合10分鐘，然后將混合粉末加入U形的H08A冷軋鋼帶槽中，填充率為35%。將U形槽合口，使藥粉包裹其中。然后使其分別通過直徑為3. 0mm、2. 8mm、2. 6mm、2. 4mm、2. 2mm、2. 0mm、 1.8mm、1.6mm的拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到1.6mm。將成形的焊絲堆焊到錘頭磨損部位，焊接電流150 250A，焊接電壓20 30V。層間溫度控制在100 200°C。堆焊層熔敷金屬硬度、相對耐磨性見表1。表1所測硬度均采用HR-150A洛氏硬度機，載荷為150kg，對堆焊層取五點測試硬度，最后得到該焊絲堆焊層的平均洛氏硬度值。采用MLD-10型動載磨粒磨損試驗機對堆焊層進行不同沖擊功下的動載磨粒磨損試驗。動載磨粒磨損試驗參數(shù)設(shè)置如下磨料流量為30g/min(Ukg/h)；磨損時間為20分鐘；沖擊錘的沖擊頻率為150次/分；下主軸轉(zhuǎn)動頻率為200轉(zhuǎn)/分；沖擊功選擇為，2J、3J 和4J (動載磨粒磨損試驗)。堆焊層硬度高平均硬度值達到56 59HRC，耐磨性好，能延長錘頭使用壽命。表1各實施例堆焊層熔敷金屬硬度與相對耐磨性
編號硬度(HRC)相對于高錳鋼耐磨性(ε )156. 34. 152574. 23358. 35. 194595. 2權(quán)利要求
1. 一種用于5 10公斤級錘式破碎機錘頭的耐磨堆焊金屬芯焊絲，焊絲采用碳鋼鋼帶包裹礦物粉末，所添加的粉末包括以下質(zhì)量百分比含量的物質(zhì)碳化鈮20 40% ；鉬鐵 2 5% ；錳鐵5 8% ；硅鐵2 5% ；高碳鉻鐵10 20% ；鈦鐵1 3% ；螢石(CaF2) 1 2% ；石墨1 3% ；碳酸鉀1 2% ；；余量添加還原鐵粉。
全文摘要
一種用于5～10公斤級錘式破碎機錘頭的耐磨堆焊金屬芯焊絲，屬于焊接材料領(lǐng)域。本發(fā)明要解決的問題是提高5～10公斤級錘式破碎機錘頭的使用壽命。本發(fā)明所提供的耐磨堆焊金屬芯焊絲，采用碳鋼鋼帶包裹金屬粉末。所添加的粉末包括以下質(zhì)量百分比含量的物質(zhì)碳化鈮20～40％；鉬鐵2～5％；錳鐵5～8％；硅鐵2～5％；高碳鉻鐵10～20％；鈦鐵1～3％；螢石(CaF2)1～2％；石墨1～3％；碳酸鉀1～2％；余量添加還原鐵粉。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(1)堆焊層韌性、抗沖擊性好，使用過程中不脫落。(2)與高錳鋼相比，硬度高，耐磨性大大提高。(3)焊接渣少，無需清渣。
文檔編號B23K35/368GK102343491SQ20101024088
公開日2012年2月8日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者唐亮, 胡建平 申請人:北京固本科技有限公司