专利名称：CO<sub>2</sub>气体保护-喷射送粉复合堆焊工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型堆焊技术，用于抗磨损、抗腐蚀、抗高温氧化工矿。尤其是在 一般磨粒磨损工矿，可以堆焊在某些低碳钢零件工作表面，提高其耐磨性，延长使用寿命。
背景技术：
在许多机械的修复使用手工电弧堆焊、喷涂等方法提高零部件使用寿命。手工电 弧堆焊生产效率低，不能达到自动化焊接。氧_乙火焰喷焊也同样存在生产效率低缺点，同 时粉体沉积效率低、不能喷涂高熔点陶瓷。因此，有必要寻找自动堆焊，且生产效率高，适用 面广，生产成本低的新方法。
发明内容
本发明提供一种以C02气体保护焊为热源和焊接，依据生产需求填加不同合金焊
丝，并采用喷射送粉装置，添加单一的铬、钨、锰、硼、镍等合金，还可以添加碳化物、氧化物、
氮化物陶瓷，易可添加多种合金和陶瓷材料，达到自动或半自动化焊接，制备所需堆焊层。
该方法可用于修复磨损工矿，提高耐磨性，也可用于抗高温氧化和抗腐蚀性工矿，易可以用
于制备复合材料。 本发明的技术解决方案 (1)设备利用C02气体保护焊设备和自动行走机构，完成材料丝材熔化和粉体熔
化、焊接。自制喷射送粉装置控制送粉量、粉体粒度、粉体熔化程度，通过填充各种粉体，进
入熔池，获得复合堆焊层。 焊接电流140-180A 焊接电压22-26V (2)在喷射送粉工艺参数 自动行走速度调控范围100-500mm/min 喷射送粉量0-1. 5kg/h 喷射送粉角度15。 -75° 喷射送粉距离3mm-10mm 粉体沉积效率70 % -90 % (3)焊接丝材为C02气体保护焊可选用丝材，如H08Mn2Si等。 (4)实验所需粉体材料粉体设计可单一金属，也可选各种铁合金，加入粒度范围
宽可为60目-320目。还可以选用碳化物、氧化物、氮化物陶瓷，堆焊后形成合金堆焊层、合
金_陶瓷复合堆焊层，堆焊层硬度达到HRC30-64。 本发明的有益效果 本设计C02气保护焊喷射送粉耐磨堆焊工艺及材料研究是用一种全新的方法对堆 焊层添加合金，以获得高耐磨、高硬度、耐蚀性、美观成型的堆焊层，新型喷射送粉堆焊是在 一般C02气体保护堆焊的基础上，通过调配合金粉体，获得工矿所堆焊层金属。该方法具有
3粉体材料任调配，成本底廉，工作效率和经济效益高特点，可用于各类工矿进行修复和制备复合材料。该发明可依据用于不同工况设计堆焊层合金系统，达到高效、自动、大面积堆焊，不但可用于堆焊修复工件，还可用于制备复合材料。
具体实施例方式
由以下详尽的实施例来描述本发明的优异特点和效果，但并不是对本发明做任何限制。 实施例1 :C02气体保护焊(PANA-AUT0 KR II 350 C02/MAG)，选用丝材H08Mn2Si，粉体高碳铬铁。利用C02气体保护焊和喷射送粉机构在低碳钢薄板上进行焊接，调节电流为160A，电压为24V，送粉气流量为5ml/min，焊接速度为200mm/min，喷射送粉角度60° ，堆焊一层焊缝，堆焊层表面获得洛氏硬度52。 实施例2 :C02气体保护焊(PANA-AUTO KR II 350 C02/MAG)，选用丝材H08Mn2Si，粉体高碳铬铁70% -中碳锰铁20% -中碳硅铁10%，球磨复合30min。利用C02气体保护焊和喷射送粉机构在低碳钢薄板上进行焊接，调节电流160A，电压24V，送粉气流量为5ml/min，焊接速度为200mm/min，喷射送粉角度6(T堆焊一层焊缝，堆焊层表面获得洛氏硬度58。 实施例3 :C02气体保护焊(PANA-AUTO KR II 350 C02/MAG)，选用丝材H08Mn2Si，以粉体高碳铬铁70% -中碳锰铁20% -中碳硅铁10%为基粉，加入钼铁4%，钒铁4%，球磨复合30min。利用C02气体保护焊和喷射送粉机构在低碳钢薄板上进行焊接，调节电流160A，电压24V，送粉气流量为5ml/min，焊接速度为200mm/min，喷射送粉角度60°堆焊一层焊缝，堆焊层表面获得洛氏硬度62。 实施例4 :C02气体保护焊(PANA-AUTO KR II 350 C02/MAG)，选用丝材H08Mn2Si，以粉体高碳铬铁70% -中碳锰铁20% -中碳硅铁10%为基粉，加入碳化硼8%，球磨复合30min。利用C02气体保护焊和喷射送粉机构在低碳钢薄板上进行焊接，调节电流160A，电压24V，送粉气流量为5ml/min，焊接速度为200mm/min，喷射送粉角度60°堆焊一层焊缝，堆焊层表面获得洛氏硬度64。
权利要求
利用CO2气体保护焊设备和自动行走机构与自制喷射送粉装置复合进行堆焊工艺。
2. 根据权利要求1所述(A气体保护焊设备与自制喷射送粉复合形成堆焊，其特征为。02气体保护焊焊枪和焊件成90°角，距离焊件表面垂直距离12-15mm之间，喷射送粉喷枪 和焊枪两者之间的角度为15° -75° ，以保证合金粉末能够喷到气体保护焊的熔池中，从 而能够保证粉体熔化及均匀化。
3. 根据权利要求l所述(A气体保护-喷射送粉复合堆焊，其特征为保证粉体向焊缝 沉积，可调节送粉气体流量范围为4-6L/min。
4. 根据权利要求l所述C02气体保护-喷射送粉复合堆焊，其特征为根据焊缝的成型 和硬度来确定行走速度调控范围100-400mm/min。
5. 根据权利要求l所述(A气体保护-喷射送粉复合堆焊，其特征为送粉量依据焊缝 合金化程度要求，可在0-1. Okg/h范围内调整。
6. 根据权利要求1所述喷射粉体设计可单选各种合金、复合合金、金属陶瓷复合，加入 粒度范围宽可为60目-320目。
全文摘要
本发明涉及一种新型堆焊技术，利用CO2气体保护焊设备和自动行走机构，完成材料丝材熔化和粉体熔化、焊接。通过制务喷射送粉装置控制送粉速度、粉体粒度，送粉量填充各种粉体，进入熔池，获得复合堆焊层。通过控制自动行走装置控制焊接速度在100-500mm/min，喷射送粉速度可调范围0-1.5kg/h，喷射送粉角度15度-75度，喷射送粉距离为3mm-20mm。喷射丝材为CO2气体保护焊可选用丝材，粉体粒度范围宽可为60目-320目，可为金属粉、合金粉、碳化物、氧化物、氮化物陶瓷。堆焊层硬度达到HRC30-66。用于抗磨损、抗腐蚀、抗高温氧化工矿材料表面堆焊。
文档编号B23K9/16GK101722346SQ20081013729
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月13日 优先权日2008年10月13日
发明者尹柯, 李慕勤, 郭中武 申请人:佳木斯大学