药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层的制作方法

本发明涉及一种药芯焊丝及其用途、熔敷金属及涂层。
背景技术：
：在我们日常生活中存在的材料通常分为晶态材料与非晶态材料两类，晶态材料是指材料原子规律排列，非晶态材料则是原子无序排列。通常我们认识到的所有金属，其原子结构排列有序，都是晶态材料。而玻璃，陶瓷等则是典型的非晶材料。技术实现要素：本发明的一个目的是提供一种耐磨、耐腐蚀的药芯焊丝。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:药芯焊丝，所述药芯焊丝包括外壳，所述外壳设有管腔，所述管腔容纳有药芯,其特征在于,所述药芯组分按照重量百分比包括：C0.5％-3％；锰粉2.5％-7.5％；FeSi0.5％-4.5％；金属铬30％-50％；Mo20％-35％；W5％-15％；BC5％-15％。根据本发明的一个实施例，所述BC的重量百分比为8％-12％.根据本发明的一个实施例，所述Mo的重量百分比为25％-35％。根据本发明的一个实施例，所述锰粉的重量百分比为3％-5％。根据本发明的一个实施例，所述外壳按照重量百分比包括，C0.01％-0.15％；锰粉0.1％-1％；Si0.1％-1％；Fe余量。根据本发明的一个实施例，所述外壳按照重量百分比S的含量小于等于0.015；P的含量小于等于0.01。根据本发明的一个实施例，所述药芯重量为药芯焊丝重量的20％～35％。本发明的另一个目的是提供前述的药芯焊丝在焊接金属中的用途。本发明的另一个目的是提供一种耐磨、耐腐蚀的熔敷金属。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:熔敷金属，其特征在于，使用前述的药芯焊丝以电弧焊方法焊接形成，按照重量百分比包括：C0.5％-3％；锰粉0.5％-5％；Si0.5％-1.5％；金属铬10％-25％；Mo10-20％；W5-15％；B1-5％；Fe余量。根据本发明的一个实施例，所述的电弧喷涂方法：喷涂电流100A-250A，喷涂电压20V-45V；喷涂距离50mm-200mm；保护气体压力50-150psi。本发明的另一个目的是提供一种耐磨、耐腐蚀的熔敷金属。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:熔敷金属，其特征在于，按照重量百分比包括：C0.5％-3％；锰粉0.5％-5％；Si0.2％-1.5％；金属铬10％-25％；Mo10-20％；W2.5-15％；B1-5％；Fe余量。根据本发明的一个实施例，所述C的重量百分比为1％-2％.根据本发明的一个实施例，所述锰粉的重量百分比为1.5％-2.5％。根据本发明的一个实施例，所述Mo的重量百分比为10-15％。根据本发明的一个实施例，其采用电弧喷涂方法形成。本发明的另一个目的是提供一种耐磨、耐腐蚀的涂层。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:涂层，其特征在于，使用前述的药芯焊丝，以电弧喷涂方法形成。根据本发明的一个实施例，所述的电弧喷涂焊接方法:喷涂电流100A-250A，喷涂电压20V-45V；喷涂距离50mm-200mm；保护气体压力50-150psi。本发明提供一种药芯焊丝，焊接、喷涂形成的熔敷金属及涂层硬度高，耐腐蚀，耐磨。本焊丝直径为1.2-2.0mm,通过电弧喷涂的焊接方法，可以得到大面积、一定厚度的高质量非晶合金涂层。附图说明图1为本发明实施例1中的药芯焊丝喷涂形成的涂层横截面金相分析图。图2为本发明实施例3中的药芯焊丝喷涂形成的涂层横截面金相分析图。图3为本发明实施例1中的药芯焊丝喷涂形成的涂层横截面扫描电子显微分析图。图4为本发明实施例3中的药芯焊丝喷涂形成的涂层横截面扫描电子显微分析图。图5为本发明实施例1中的药芯焊丝喷涂形成的涂层X射线衍射分析。具体实施方式下面结合实施例对本发明进行详细的描述：非晶态合金是一种非平衡态，无序的刚性组织，具有接近理论值的高强度，高硬度，优异的磁各向同性以及耐腐蚀性能。非晶材料被誉为钢铁塑料以后材料领域的第三次革命。但是，由于非晶材料自身特殊的物化性能，韧性差，脆性高，故不适宜使用于结构性位置。然而，通过电弧喷涂的方法，可以制备高非晶含量、高致密度、高结合强度结合的非晶组织涂层。该药芯焊丝通过电弧喷涂制备铁基非晶涂层，已经成为非晶合金工业化应用的突破，将为我国工业制造提供更为先进的涂层材料，可以广泛应用于石化，锅炉，压力容器，船舶，航空航天，汽车，军事等行业。根据常识，金属是晶态材料，金属由熔融态冷却至固态，原子随着温度降低会逐渐按照晶态规律有序排列，形成晶体。所以金属按照常规冶炼方法是几乎不可能得到非晶态组织的。本发明为一种药芯焊丝，其化学成分包含C,Cr,Mo,Si,Mn,B以及其他微量元素，通过电弧喷涂的方法，可以在工件表面得到铁基非晶组织。该合金的玻璃形成能力和工艺可以与很多硅化物玻璃相媲美，本发明药芯焊丝通过电弧喷涂的方法所得到的铁基非晶合金，其屈服强度达到3GPa,硬度达到HV1000以上，安全使用温度600℃以上，在海水中的抗腐蚀能力是316L不锈钢的1000倍以上。该涂层在海水以及氯离子腐蚀介质中，耐腐蚀性远优于镍基合金，耐磨性能接近WC等硬质合金。电弧喷涂为一种焊接方法，其原理如下：电弧喷涂是利用燃烧于两根连续送进的金属丝之间的电弧来熔化金属，用高速气流把熔化的金属雾化，并对雾化的金属粒子加速使它们喷向工件形成涂层的技术。电弧喷涂是钢结构防腐蚀、耐磨损和机械零件维修等实际应用工程中最普遍使用的一种热喷涂方法。电弧喷涂系统一般是由喷涂专用电源、控制装置、电弧喷枪、送丝机及压缩空气供给系统等组成。通过电弧喷涂的制备方法，喷涂粒子具有很高的冷却速度，单个熔融粒子的典型冷却速度大于106K/s,每一个熔融粒子都是快淬材料，本发明的药芯焊丝其合金成分非常适宜，能够形成非晶相，通过电弧喷涂的方法得到大面积，较厚的高质量非晶合金涂层。实施例本发明的各实施例中的药芯焊丝的药芯配方如表1所示表1：(重量百分含量)外壳的组分按照重量百分比各实施例数据如下：表2：(重量百分含量)由于S、P为钢带中的杂质，因此，其含量只要不超过上述限定的最高含量即可。表3采用上述方法制造的药芯焊丝焊接，其熔敷金属成分如下表所示：(wt％)CMnSiCrMoWBSPFe实施例10.411.130.9912.5810.217.053.060.0030.19余量实施例20.651.400.3818.5913.315.674.130.0020.26余量实施例31.561.011.4916.2415.644.293.180.0010.22余量实施例41.872.851.2518.5213.383.881.640.0080.14余量实施例51.033.521.5211.1313.047.045.020.0060.25余量实施例63.223.110.9117.2214.632.562.960.0070.16余量实施例71.292.030.8117.2012.326.323.410.0080.21余量实施例81.361.571.0517.5010.017.284.890.0100.20余量实施例91.742.160.7315.4016.475.042.980.0060.18余量实施例101.433.020.2019.1116.224.332.730.0050.16余量本发明中的药芯焊丝，适用于石油化工、水电、火电、核电、海洋装备等具有防腐、耐磨或高硬度要求的领域。电弧喷涂焊接规范如下表：喷涂电流/A喷涂电压/V喷涂距离/mm气体压力/psi1503010070本发明药芯焊丝电弧喷涂涂层50g和100g载荷下的维氏显微硬度如图1、图2所示，对本发明实施例1、3喷涂后形成的涂层横截面金相分析：涂层显示涂层为典型非晶组织。经实验，其余实施例喷涂形成的涂层也为典型非晶组织。如图3、4所示，本发明实施例1、3药芯焊丝电弧喷涂涂层横截面扫描电子显微分析：涂层显示典型非晶组织。其余实施例喷涂涂层采用横截面扫描电子显微分析，结果显示均为非晶组织。如图5所示，本发明实施例1药芯焊丝电弧喷涂涂层X射线衍射分析:涂层为几乎全非晶组织，预示很好的耐腐蚀能力。其余实施例喷涂涂层采用X射线衍射分析，结果显示均为非晶组织。采用干式橡胶轮磨粒磨损试验结果(载荷20N)，结果如下表所示：本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。当前第1页1 2 3