專利名稱：耐磨耐沖擊自保護堆焊藥芯焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬于材料加工工程中的焊接領(lǐng)域，該發(fā)明主要應用用于堆焊修復耐巖石、泥沙、礦物料等強烈沖擊、磨損的機械零件，如鏟車斗齒、破碎機錘頭、挖泥機葉片、鑿巖機鑿齒等。
背景技術(shù)：
礦山機械零部件，如挖掘機斗齒、顎板、破碎機錘頭、挖泥機葉片等在工作過程中不僅遭受嚴重沖擊，還要經(jīng)受強烈的磨損，故其壽命短，需要頻繁更換，大大增加了成本。而采用堆焊的方法對失效的零部件進行堆焊修復，因修復費用最多只占更換新件的三分之一，可節(jié)約很大一部分成本，故這種修復技術(shù)廣泛應用于工程施工領(lǐng)域。目前，修復技術(shù)不論在方法和材料上都存在較大缺陷。從堆焊方法上來說，現(xiàn)在主要采用焊條和氣保護焊絲來堆焊，焊條由于利用率低，不僅修復效率低，而且增加成本；礦山機械零部件的修復大多都是現(xiàn)場野外修復，一旦風力大于四級，氣保護焊接就不能正常進行。從堆焊材料上來說， 目前市場上大多采用高錳鋼材料來進行堆焊修復，高錳鋼材料具有很好的加工硬化性能， 能抵抗嚴重沖擊，但同時存在強烈磨損的工況下，將會很快失效。因此，現(xiàn)階段如何采用可行的堆焊修復方法，結(jié)合先進的堆焊材料，盡可能延長礦山機械零部件的服役壽命，是一個急需解決的問題。本發(fā)明所要解決的問題，就是克服上述傳統(tǒng)堆焊修復方法及材料的不足，提供一種能抗四級風力焊接，能遭受嚴重沖擊、強烈磨損，從而極大延長礦山機械零部件壽命的自保護堆焊藥芯焊絲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所提供的耐磨耐沖擊自保護堆焊藥芯焊絲，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鉻10 50%，金屬錳1 4% ；低硅硅鐵1 4% ；鉬鐵8 14% ；釩鐵 25 ；鈦鐵2 6% ；鈮鐵5 8% ；氟硅酸鈉2 5% ；金紅石3 6% ；鋯英石 2 5% ；氟化鈉1 3%。其中各組分作用如下碳化鉻向焊縫金屬過渡合金元素；金屬錳向焊縫金屬過渡合金元素，脫氧，保護熔池；低硅硅鐵向焊縫金屬過渡合金元素，脫氧，保護熔池；鉬鐵向焊縫金屬過渡合金元素；釩鐵向焊縫金屬過渡合金元素；鈦鐵細化晶粒，提高韌性，脫氮；鈮鐵向焊縫金屬過渡合金元素；氟硅酸鈉造渣，穩(wěn)定電?。唤鸺t石造渣，保護熔池；
鋯英石造渣，保護熔池；氟化鈉穩(wěn)定電弧。本發(fā)明的制備方法采用現(xiàn)有技術(shù)，包括以下步驟1、將鋼帶(寬度為10 16mm，厚度為0. 3 0. 6mm)軋制成U形，再向U形槽中加入占本發(fā)明焊絲總重20 40%的本發(fā)明粉芯； 2、將U形槽合口，使粉芯包裹其中，通過拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到1. 2 2. 0mm，得到最終產(chǎn)品。


圖1 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由現(xiàn)有成熟的藥芯焊絲成型機制出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。取碳化鉻10克、金屬錳4克、低硅硅鐵4克、鉬鐵14克、釩鐵35克、鈦鐵6克、鈮鐵8 克、氟硅酸鈉5克、金紅石6克、鋯英石5克、氟化鈉3克。(所取粉末的粒度為能通過40 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2. 8mm,2. 4mm,2. 0mm、l. 6mm、l. 4mm、l. 2mm的拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到1. 2mm。堆焊三層，焊接電流250 350A，焊接電壓28 35V，焊接速度400毫米 600 毫米/分鐘。冷卻后經(jīng)表面探傷和超聲檢測，堆焊金屬無裂紋產(chǎn)生。堆焊層熔敷金屬硬度、 相對耐磨性、抗沖擊性能見表1。2.選用14X 0.4(寬度為12mm，厚度為0.4mm)的H08A冷軋鋼帶。先將其軋成U形。 取碳化鉻50克、金屬錳1克、低硅硅鐵1克、鉬鐵8克、釩鐵25克、鈦鐵2克、鈮鐵5克、氟硅酸鈉2克、金紅石3克、鋯英石2克、氟化鈉1克。(所取粉末的粒度為能通過40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25 %。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. 5mm、 3. 0mm、2. 6mm、2. 2mm、1. 8mm、1. 4mm的拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到1. 4_。堆焊三層，焊接電流250 350A，焊接電壓28 35V，焊接速度400毫米 600毫米/分鐘。 冷卻后經(jīng)表面探傷和超聲檢測，堆焊金屬無裂紋產(chǎn)生。堆焊層熔敷金屬硬度、相對耐磨性、 抗沖擊性能見表1。3.選用14X0. 5 (寬度為14mm，厚度為0. 5mm)的H08A冷軋鋼帶。先將其軋成U 形。取碳化鉻四克、金屬錳2克、低硅硅鐵2克、鉬鐵10克、釩鐵32克、鈦鐵5克、鈮鐵6 克、氟硅酸鈉4克、金紅石5克、鋯英石3克、氟化鈉2克。(所取粉末的粒度為能通過40 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4. 0mm,3. 4mm,3. 0mm,2. 6mm,2. 0mm、l. 6mm的拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到1. 6mm。堆焊三層，焊接電流250 350A，焊接電壓28 35V，焊接速度400毫米 600 毫米/分鐘。冷卻后經(jīng)表面探傷和超聲檢測，堆焊金屬無裂紋產(chǎn)生。堆焊層熔敷金屬硬度、相對耐磨性、抗沖擊性能見表1。4.選用16X0. 6 (寬度為16mm，厚度為0. 6mm)的H08A冷軋鋼帶。先將其軋成U 形。取碳化鉻30克、金屬錳3克、低硅硅鐵3克、鉬鐵12克、釩鐵28克、鈦鐵4克、鈮鐵7 克、氟硅酸鈉3克、金紅石4克、鋯英石4克、氟化鈉2克。(所取粉末的粒度為能通過40 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4. 2mm、3. 6mm、2. 9mm、2. 5mm、2. 3mm、2. Omm的拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到2. 0mm。堆焊三層，焊接電流250 350A，焊接電壓28 35V，焊接速度400毫米 600 毫米/分鐘。冷卻后經(jīng)表面探傷和超聲檢測，堆焊金屬無裂紋產(chǎn)生。堆焊層熔敷金屬硬度、 相對耐磨性、抗沖擊性能見表1。表1所打硬度均采用HR-150A洛氏硬度機，載荷為150kg，對堆焊層取五點打硬度， 最后得到該焊絲堆焊層的平均洛氏硬度值。磨損試驗采用MLS-225型濕式橡膠輪磨粒磨損試驗機進行磨損試驗。在堆焊層中取六個57 X 25 X 5mm磨損式樣，磨損試驗時，試驗參數(shù)如下橡膠輪轉(zhuǎn)速240轉(zhuǎn)/分，橡膠輪直徑178mm，橡膠輪硬度60 (邵爾硬度)，載荷10Kg，磨損時間 250s，橡膠輪轉(zhuǎn)數(shù)約1000轉(zhuǎn)，磨料40 70目的石英砂。材料的耐磨性能用磨損的失重量來衡量。在試驗前、后，將試件放入盛有丙酮溶液的燒杯中，在超聲波清洗儀中清洗3 5 分鐘，試驗時用Mnl3高錳鋼作為對比，對比件失重量與測量件失重量之比作為該配方的相對耐磨性。
相對耐磨性ε =灘■龍* 式樣磨損量采用JWB-300B半自動沖擊試驗機進行沖擊試驗。在堆焊層中取三個10 X 10 X 55mm沖擊試樣，沖擊試驗時，試驗參數(shù)如下沖擊能量300J，擺錘預揚角150°，擺軸中心至沖擊點距離750mm，沖擊速度5. 2m/s，試樣支座跨距40mm，鉗口圓角R1-1. 5mm，沖擊刀刃圓角R2_2. 5mm，沖擊刀厚度16mm，沖擊次數(shù) 50次。表 權(quán)利要求
1. 一種耐磨耐沖擊自保護堆焊藥芯焊絲，屬于材料加工工程中的焊接領(lǐng)域，該發(fā)明主要應用用于堆焊修復耐巖石、泥沙、礦物料等強烈沖擊、磨損的機械零件；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鉻10 50%，金屬錳1 4% ；低硅硅鐵1 4% ；鉬鐵8 14% ；釩鐵25 35% ；鈦鐵2 6% ；鈮鐵5 8% ；氟硅酸鈉2 5% ；金紅石3 6% ；鋯英石2 5% ；氟化鈉1 3%。
全文摘要
一種耐磨耐沖擊自保護堆焊藥芯焊絲，屬于材料加工工程中的焊接領(lǐng)域，該發(fā)明主要應用用于堆焊修復耐巖石、泥沙、礦物料等強烈沖擊、磨損的機械零件，如鏟車斗齒、破碎機錘頭、挖泥機葉片、鑿巖機鑿齒等。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鉻10～50％，金屬錳1～4％；低硅硅鐵1～4％；鉬鐵8～14％；釩鐵25～35％；鈦鐵2～6％；鈮鐵5～8％；氟硅酸鈉2～5％；金紅石3～6％；鋯英石2～5％；氟化鈉1～3％。本發(fā)明所要解決的問題，就是提供一種能抗四級風力焊接，能遭受嚴重沖擊、強烈磨損，從而極大延長礦山機械零部件壽命的自保護堆焊藥芯焊絲。
文檔編號B23K35/30GK102463421SQ201010537069
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者胡為峰, 葛爽, 蔣旻 申請人:北京賽億科技股份有限公司