本发明涉及焊丝表面涂层技术领域，尤其涉及一种用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝。
背景技术：
传统镀铜焊丝表面涂层主要是以镀铜为主，镀铜的主要作用是防锈、导电。当焊丝表面镀铜产生微小的不均匀时，会引起电弧不稳或飞溅增多；且镀铜层易剥落，影响送丝性能。目前，非镀铜焊丝的发展已取得一定进展，但仍然存在耐磨性差、焊缝成形差、焊接飞溅大，焊接效果不理想等问题。
常见涂层焊丝的制备有以下几种：电镀法、热浸镀法、机械合金化法。而运用电镀的方法在焊丝表面很难实现快速的沉积层，运用热浸镀的方法很难得到长距离的热浸镀焊丝，运用机械合金化方法在焊丝表面得到的涂覆层含量不是很稳定。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝，具有耐磨性好、焊缝成形美观、焊接飞溅小、涂覆层涂覆均匀且结构稳定、焊接质量优异等优点。
本发明提出的一种用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝，包括焊丝基体和涂覆层，所述涂覆层其原料按重量份包括：铁合金粉末15-50份、氮化硅1-6份、绿碳化硅2-8份、二氧化硅5-15份、氧化铯1-5份、氧化钙2-5份、氧化铪2-6份、氯化钠2-10份、氯化钾2-10份、钼粉末0.5-2.5份、钒粉末2-6份、石墨粉0.5-2份、钛粉末2-10份、二硼化铬粉末2-8份、超细云母粉0.5-4份、凹凸棒土0.2-0.8份、蒙脱土0.2-0.5份、高岭土0.05-0.15份、聚乙烯蜡0.5-5份。
优选地，所述涂覆层其原料按重量份包括：铁合金粉末30-35份、氮化硅3-5份、绿碳化硅5-6份、二氧化硅10-12份、氧化铯3-4份、氧化钙3-4份、氧化铪5-6份、氯化钠5-6份、氯化钾6-7份、钼粉末1-1.2份、钒粉末3-4份、石墨粉1-1.2份、钛粉末5-6份、二硼化铬粉末3-4份、超细云母粉2-2.5份、凹凸棒土0.4-0.5份、蒙脱土0.3-0.4份、高岭土0.08-0.1份、聚乙烯蜡3-4份。
优选地，所述涂覆层其原料按重量份包括：所述涂覆层其原料按重量份包括：铁合金粉末33份、氮化硅4份、绿碳化硅5.5份、二氧化硅11份、氧化铯3.5份、氧化钙3.5份、氧化铪5.5份、氯化钠5.5份、氯化钾6份、钼粉末1.1份、钒粉末3.5份、石墨粉1.1份、钛粉末5.5份、二硼化铬粉末3.5份、超细云母粉2.2份、凹凸棒土0.45份、蒙脱土0.35份、高岭土0.09份、聚乙烯蜡3.5份。
优选地，所述铁合金粉末为稀土镍铁合金、硅钙锰合金、硼铁合金、铝硅锰合金组成的混合物，稀土镍铁合金、硅钙锰合金、硼铁合金、铝硅锰合金的重量比为1-3:1-2.5:1-2:1-1.5。
优选地，所述铁合金粉末的粒度小于480目。
优选地，所述焊丝基体为合金结构钢焊丝。
优选地，所述二氧化硅、氧化铯、氧化钙、氧化铪、氯化钠、氯化钾的粒度均小于480目。
优选地，所述氮化硅、绿碳化硅、钼粉末、钒粉末、石墨粉、钛粉末、二硼化铬粉末的粒度均小于460目。
优选地，所述凹凸棒土、蒙脱土、高岭土、聚乙烯蜡的粒度均小于400目。
优选地，所述涂覆层在焊丝基体表层的厚度为0.0055-0.09mm。
本发明用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝先采用刻痕处理，再采用常规机械涂覆方法制得。
本发明提出的一种用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝，涂覆层中以铁合金粉末为主料，有效提高了涂覆层的脱氧性能、耐腐蚀性。加入氮化硅、绿碳化硅、蒙脱土与铁合金粉末发生协同作用，进一步提高涂覆层的脱氧性能；加入氯化钠、氯化钾、二硼化铬粉末、超细云母粉、聚乙烯蜡彼此发生协同作用，提高了涂覆层的耐磨性能；为改善铁合金粉末本身的脆性，加入钼粉末、钒粉末提高其强度，加入钛粉末、高岭土、石墨粉增加其塑性与韧性并提高涂覆层的结合力；加入二氧化硅、氧化铯、氧化钙、氧化铪与凹凸棒土、蒙脱土发生协同作用，可以改善焊道成形，使焊缝成形美观。同时，涂覆层中所添加易电离的氧化铯、氧化钙、氯化钠、氯化钾，作为电弧稳定剂，有效减小焊接飞溅。本发明采用机械涂覆技术，涂覆层各原料粒度小，在挤压下具有一定的粘附力，提高了与焊丝基体的结合力，使涂层焊丝的结构更加稳定。本发明用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、脱氧性能及焊缝成形美观。
对本发明的焊丝进行性能检测，测试结果如下：屈服强度为280-320MPa,性能提升20-25％；抗拉强度为285-350MPa，性能提升20-30％；相对耐磨系数为2.35-2.75，性能提升30-40％；焊缝在0℃冲击韧性大于240J。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝，包括焊丝基体和涂覆层，所述涂覆层其原料按重量份包括：铁合金粉末15份、氮化硅6份、绿碳化硅8份、二氧化硅15份、氧化铯5份、氧化钙5份、氧化铪6份、氯化钠5份、氯化钾5份、钼粉末0.5份、钒粉末2份、石墨粉0.5份、钛粉末2份、二硼化铬粉末2份、超细云母粉2.5份、凹凸棒土0.2份、蒙脱土0.2份、高岭土0.05份、聚乙烯蜡0.5份。
实施例2
本发明提出的一种用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝，包括焊丝基体和涂覆层，所述涂覆层其原料按重量份包括：铁合金粉末30份、氮化硅3份、绿碳化硅5份、二氧化硅7份、氧化铯3份、氧化钙2份、氧化铪2份、氯化钠4份、氯化钾2份、钼粉末1.6份、钒粉末4份、石墨粉1.2份、钛粉末6份、二硼化铬粉末8份、超细云母粉4份、凹凸棒土0.3份、蒙脱土0.3份、高岭土0.08份、聚乙烯蜡5份。
其中，所述铁合金粉末为稀土镍铁合金、硅钙锰合金、硼铁合金、铝硅锰合金组成的混合物，稀土镍铁合金、硅钙锰合金、硼铁合金、铝硅锰合金的重量比为1:2.5:1.5:1；
所述涂覆层在焊丝基体表层的厚度为0.0055mm。
实施例3
本发明提出的一种用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝，包括焊丝基体和涂覆层，所述涂覆层其原料按重量份包括：所述涂覆层其原料按重量份包括：铁合金粉末33份、氮化硅4份、绿碳化硅5.5份、二氧化硅11份、氧化铯3.5份、氧化钙3.5份、氧化铪5.5份、氯化钠5.5份、氯化钾6份、钼粉末1.1份、钒粉末3.5份、石墨粉1.1份、钛粉末5.5份、二硼化铬粉末3.5份、超细云母粉2.2份、凹凸棒土0.45份、蒙脱土0.35份、高岭土0.09份、聚乙烯蜡3.5份。
其中，所述铁合金粉末为稀土镍铁合金、硅钙锰合金、硼铁合金、铝硅锰合金组成的混合物，稀土镍铁合金、硅钙锰合金、硼铁合金、铝硅锰合金的重量比为3:1.5:1:1.5；
所述铁合金粉末的粒度为500目；
所述二氧化硅、氧化铯、氧化钙、氧化铪、氯化钠、氯化钾的粒度均为520目；
所述氮化硅、绿碳化硅、钼粉末、钒粉末、石墨粉、钛粉末、二硼化铬粉末的粒度均为500目；
所述凹凸棒土、蒙脱土、高岭土、聚乙烯蜡的粒度均为450目；
所述涂覆层在焊丝基体表层的厚度为0.036mm。
实施例4
本发明提出的一种用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝，包括焊丝基体和涂覆层，所述涂覆层其原料按重量份包括：铁合金粉末45份、氮化硅5份、绿碳化硅3份、二氧化硅10份、氧化铯1份、氧化钙2份、氧化铪2份、氯化钠2份、氯化钾2份、钼粉末2份、钒粉末5份、石墨粉1.4份、钛粉末4份、二硼化铬粉末4份、超细云母粉0.5份、凹凸棒土0.8份、蒙脱土0.5份、高岭土0.9份、聚乙烯蜡3.6份。
实施例5
本发明提出的一种用于二氧化碳气体保护焊的耐磨涂层焊丝，包括焊丝基体和涂覆层，所述涂覆层其原料按重量份包括：铁合金粉末50份、氮化硅1份、绿碳化硅2份、二氧化硅5份、氧化铯2份、氧化钙4份、氧化铪3.5份、氯化钠10份、氯化钾10份、钼粉末2.5份、钒粉末6份、石墨粉2份、钛粉末10份、二硼化铬粉末6份、超细云母粉1.5份、凹凸棒土0.6份、蒙脱土0.2份、高岭土0.15份、聚乙烯蜡2份。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。