专利名称：磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材的制作方法
磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材
所属技术领域
本发明是属于表面工程堆焊修复加工领域，涉及一种磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材，可广泛用于煤炭、电力、冶金、机械、化工等行业的各种耐磨机械的耐
磨件上，可用于堆焊修复和制造新的耐磨件。背景技术：
由于国民经济高速发展，对电力能源需求迫切，促进了我国电站锅炉制造业的快速发展。近年来，电站锅炉向超临界和超超临界发展，与常规的超临界机组
相比较，超超临界机组的热效率高，至少可节约燃料4 5%。新一代大容量超超临界燃煤机组已具备了优良的经济、环保和启动调峰运行性能，并在低负荷时仍然保持较高的效率。从我国国情出发，发展超超临界机组有利于降低我国平均供电煤耗，有利于电网调峰的稳定性和经济性，有利于保持生态环境，提高环保水平，有利于实现技术跨越。
伴随超临界与超超临界锅炉的广泛应用，在燃煤电厂大型发电机组中大量使用带中速磨的直吹式制粉系统。中速磨以电耗低、噪声小、设备紧凑、扬尘少等优点,近年来在我国得到广泛应用。
中速磨的磨煤构件的使用期一般在5000小时左右，因此，延长中速磨的使
用寿命，减少设备的维修成本是近年来燃煤电厂等企业亟需解决的问题。采用堆焊工艺修复或新制中速磨磨辊磨盘，能在提高材料利用率的基础上延长设备的使用寿命，展现了堆焊的技术优势。采用埋弧堆焊修复中速磨时，需要拆卸磨辊及磨盘等设备进行离线修复，增加了修复时间和成本；而明弧堆焊能很好的实现在线堆焊，可在设备不拆线的状态下完成修复作业，降低了时间成本与工人作业强度，推广潜力巨大。
普通明弧堆焊修复或新制的磨辊磨盘使用寿命在5000 10000小时，此夕卜，现有明弧焊丝施焊时烟尘较大，在使用寿命和应用效果方面都具备相当大的上升空间。
发明内容
本发明的目的在于克服己有技术的不足之处，在明弧药芯焊丝的药粉中添加
了纳米级纳米添加剂(A)，起到纳米陶瓷相的弥散强化作用，增强熔覆层材料的内聚强度，断裂强度及结合强度，并具备良好的高温稳定性能；提高材料的自润滑性，提高熔覆层金属具备的耐磨性，延长经堆焊处理后的磨辊磨盘的使用寿命，经本发明提供的堆焊处理的磨辊磨盘的使用寿命比现有明弧堆焊处理提高1.5-2倍。
本发明提供了一种磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材由钢皮和设置于钢皮内的药粉组成，在药粉中加入了纳米添加剂(A)，纳米添加剂(A)可以是纳米TiN (氮化钛)，纳米SiN (氮化硅)，纳米SiC (碳化硅)中的一种或三者的任意组合。
所述的药粉含有的纳米添加剂(A)的含量(重量％)为3 5%。
所述的药粉的化学组成成分(重量％)为碳化铬(Cr3C2) 10 20%;高碳铬铁30 40%;锰铁(MnFe) 2 5%;硅铁(SiFe)5 10%;钼铁(MoFe) 0 5%或铌铁(NbFe) 0 8%;纳米添加剂(A)3 5%;铬粉(Cr) 5 10%;石墨(C) 3 5%;氧化钛(Ti02) 5 10%;氟化钙(CaF2) 10 15%;氧化硅(Si02) 2 5%。
所述的药粉的填充率45 60%。
所述的丝材直径为①2.4mm，①2.8mm，①3.2mm三种规格之一。所述的药粉的化学组成成分(重量％)为碳化铬(Cr3C2) 16%;高碳铬铁38%;锰铁(MnFe) 2.8%;硅铁(SiFe) 5.5%;钼铁(MoFe) 3%;纳米添加剂(A)3.2%;铬粉(Cr) 7.5%;石墨(C) 4%;氧化钛(Ti02) 6%;氟化^！ (CaF2)10%;氧化硅(Si02) 4%。所述的药粉的化学组成成分(重量％)为碳化铬(Cr3C2) 18%;高碳铬铁35%;锰铁(MnFe) 2.5%;硅铁(SiFe) 5.5%;铌铁(NbFe) 4%;纳米添加剂(A) 5%;铬粉(Cr) 7%;石墨(C) 4%;氧化钛(Ti02) 5%;氟化转(CaF2)10%;氧化硅(Si02) 4%。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点
1、 对比现有明弧药芯焊丝，本发明提供的磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材药粉配方中控制造渣、造气等矿物材料的用量范围，堆焊过程中烟尘颗粒较细，烟尘轻，熔融金属飞溅少，成型后焊道光滑。
2、 对比现有明弧药芯焊丝，本发明提供的磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材药粉
中金属物质含量百分比提高，使得熔覆层金属有效利用率提升，同时金属烧损率
的降低也有利于提高熔敷效率，本发明的新型焊丝粉芯熔覆效率提高10~20%，能大量节省堆焊丝材用量。
具体实施方式
下面，将详细说明本发明的实施皿。本发明不限于 形&本发明的磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材由钢皮和设置于钢皮内的药粉组成，药粉的化学组成成分(重量％)为碳化铬(Cr3C2) 10 20%;高碳铬铁30 40%;锰铁(MnFe) 2 5%;硅铁(SiFe) 5 10%;钼铁(MoFe) 0 5%或铌铁(NbFe) 0 8%;纳米添加剂(A) 3 5%;铬粉(Cr) 5 10%;石墨(C) 3 5%;氧化钛(Ti02) 5 10。/。；氟化躬(CaF2) 10 15%;氧化硅(Si02) 2 5%。
实施例1
药粉的化学组成成分(重量％)为碳化铬(Cr3C2) 16%;高碳铬铁38%;锰铁(MnFe) 2.8%;硅铁(SiFe) 5.5%;钼铁(MoFe) 3%;纳米添加剂(A)3.2。/。;铬粉(Cr) 7.5%;石墨(C) 4%;氧化钛(Ti02) 6°/。；氟化转(CaF2) 10%;氧化硅(Si02) 4%。 实施例2
药粉的化学组成成分(重量％)为碳化铬(Cr3C2) 18%;高碳铬铁35%; 锰铁(MnFe) 2.5%;硅铁(SiFe) 5.5%;铌铁(NbFe) 4%;纳米添加剂(A) 5% ;铬粉(Cr) 7°/。；石墨(C) 4%;氧化钛(Ti02) 5%;氟化钙(CaF2) 10%; 氧化硅(Si02) 4%。
药粉的填充率45 60%。本发明的丝材直径①2.4mm，①2.8mm， 0>3.2mm
三种规格。
药粉的化学组成成分中，含有的纳米添加剂(A)可以是纳米TiN (氮化钛) ，纳米SiN (氮化硅)，纳米SiC (碳化硅)中的一种或三者的任意组合。在明弧 药芯焊丝的药粉中添加了纳米级纳米添加剂(A)，起到纳米陶瓷相的弥散强化作用 ，增强熔覆层材料的内聚强度，断裂强度及结合强度，并具备良好的高温稳定性 能；提高材料的自润滑性，提高熔覆层金属具备的耐磨性，延长经堆焊处理后的 磨辊磨盘的使用寿命，经本发明提供的堆焊处理的磨辊磨盘的使用寿命比现有明 弧堆焊处理提高1.5-2倍。
药粉的化学组成成分中减少了造渣、造气等矿物材料的用量，如氟化钙 (CaF2)的含量范围控制在10 15%，堆焊过程中烟尘颗粒较细，烟尘轻，熔融 金属飞溅少，成型后焊道光滑。
药粉的化学组成成分中金属物质含量百分比提高，使得焊丝熔敷效率提升， 本发明的新型焊丝粉芯熔覆效率提高10~20%，能大量节省堆焊丝材用量。
本发明的磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材专用于明弧堆焊作业熔覆层金属 硬度达到HRC58 65，耐磨性能高；经堆焊处理后的磨辊磨盘的使用寿命比普 通明弧堆焊处理的5000 10000小时提高1.5 2倍；熔敷效率提高10 20%， 因此节省了堆焊丝材用量；堆焊过程中烟尘轻，熔融金属飞溅少，成型后焊道光 滑；药粉中添加了纳米级的纳米添加剂(A)，起到纳米陶瓷相的弥散强化作用，以增强熔覆层材料的内聚强度，断裂强度及结合强度，并具备良好的高温稳定性 能，提高材料的自润滑性等。
本发明的磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材不受上述实施例的限制，任何在本 发明权利要求书要求保护的范围内的改进和变化都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材，由钢皮和设置于钢皮内的药粉组成，其特征在于，在药粉中加入了纳米添加剂(A)，纳米添加剂(A)可以是纳米TiN(氮化钛)，纳米SiN(氮化硅)，纳米SiC(碳化硅)中的一种或三者的任意组合。
2、 如权利要求1所述的一种磨辊磨盘强耐磨明弧堆悍丝材，其特征在于， 所述的药粉含有的纳米添加剂(A)的含量(重量％)为3 5%。
3、 如权利要求2所述的一种磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材，其特征在于， 所述的药粉的化学组成成分(重量％)为碳化铬(Cr3C2) 10 20%;高碳络铁30 40%;锰铁(MnFe) 2 5%;硅铁(SiFe )5 10%;钼铁(MoFe) 0 5%或铌铁(NbFe) 0 8%;纳米添加剂(八)3 5% ;铬粉(Cr) 5 10%;石墨(C) 3 5%;氧化钛(Ti02) 5 10%;氟化钙(CaF2 )10 15%;氧化硅(Si02) 2 5%。
4、 如权利要求3所述的一种磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材，其特征在于， 所述的药粉的填充率45 60%。
5、 如权利要求4所述的一种磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材，其特征在于， 所述的丝材直径为02.4mm，①2.8mm， 03.2mm三种规格之一。
6、 如权利要求5所述的一种磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材，其特征在于， 所述的药粉的化学组成成分(重量％)为碳化铬(Cr3C2) 16%;高碳铬铁38% ;锰铁(MnFe) 2.8%;硅铁(SiFe) 5.5%;钼铁(MoFe) 3%;纳米添加剂(A)3.20/。 ;铬粉(Cr) 7.5%;石墨(C) 4%;氧化钛(Ti02) 6%;氟化钙(CaF2) 10% ;氧化硅(Si02) 4%。
7、 如权利要求5所述的一种磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材，其特征在于， 所述的药粉的化学组成成分(重量％)为碳化铬(Cr3C2) 18%;高碳铬铁35% ;锰铁(MnFe) 2.5%;硅铁(SiFe) 5.5%;铌铁(NbFe) 4%;纳米添加剂(A) 5% ;铬粉(Cr) 7%;石墨(C) 4%;氧化钛(Ti02) 5%;氟化钙(CaF2) 10%; 氧化硅(Si02) 4%。
全文摘要
本发明提供了一种磨辊磨盘强耐磨明弧堆焊丝材由钢皮和设置于钢皮内的药粉组成，在药粉中加入了纳米添加剂(A)，纳米添加剂(A)可以是纳米TiN(氮化钛)，纳米SiN(氮化硅)，纳米SiC(碳化硅)中的一种或三者的任意组合。所述的药粉含有的纳米添加剂(A)的含量(重量％)为3～5％。纳米添加剂(A)，起到纳米陶瓷相的弥散强化作用，增强熔覆层材料的内聚强度，断裂强度及结合强度，并具备良好的高温稳定性能；提高材料的自润滑性，提高熔覆层金属具备的耐磨性，延长经堆焊处理后的磨辊磨盘的使用寿命，经本发明提供的堆焊处理的磨辊磨盘的使用寿命比现有明弧堆焊处理提高1.5-2倍；熔敷效率提高10～20％，因此节省了堆焊丝材用量；堆焊过程中烟尘轻，熔融金属飞溅少，成型后焊道光滑。
文档编号B23K35/22GK101658980SQ20081014687
公开日2010年3月3日 申请日期2008年8月27日 优先权日2008年8月27日
发明者周华荣, 胡小海 申请人:北京东方晶格科技发展有限公司