一种纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯的制作方法_2

文档序号:9514508阅读:来源:国知局
积分数图;
[0028] 图7是试验1至5制成的纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝堆焊合 金的物相组成,曲线1是试验1,曲线2是试验2,曲线3是试验3,曲线4是试验4,曲线5 是试验5, 是Cr7C3, ¥是马氏体,?是(Cr, Fe) 7C3, _每是奥氏体;
[0029] 图8是试验1至5制成的纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝堆焊合 金的硬度曲线图;
[0030] 图9是试验1至5制成的纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝堆焊金 属磨损体积和对磨球磨损体积,1是试验1的堆焊层,2是试验1的陶瓷球,3是试验2的堆 焊层,4是试验2的陶瓷球,5是试验3的堆焊层,6是试验3的陶瓷球,7是试验4的堆焊层, 8是试验4的陶瓷球,9是试验5的堆焊层,10是试验5的陶瓷球;
[0031] 图10是碳化物硬度曲线图;
[0032] 图11是功函数图。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0033] 一:本实施方式为一种纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯 焊丝的药芯,按重量百分比是由72 %~85 %的高铬铸铁粉、1 %~4 %的电解锰粉、2 %~ 6 %的硅铁粉、4%~8 %的硼铁粉、2 %~6 %的石墨粉、2 %~4 %的铝镁合金粉和0. 3 %~ 1.5 %的纳米改性剂组成。
【具体实施方式】 [0034] 二:本实施方式与一的不同点是:所述的纳米改性剂 为纳米稀土氧化物、纳米稀土碳化物和纳米稀土氮化物中的一种或几种的混合。其他与具 体实施方式一相同。
[0035]
【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】二的不同点是:所述的纳米稀土氧 化物为 La203、Nb203、Eu20 3、Gd203、Tb203、Er 203、Yb203、CeOjP Y 203 中的一种或几种的混合物。 其他与【具体实施方式】二相同。
【具体实施方式】 [0036] 四:本实施方式与二的不同点是:所述的纳米稀土碳 化物为 Y3C、CeC2、PrC2、NdC2、SmC 2、EuC2、GdC2、TbC2、DyC2、HoC 2、ErC2、TmC2、YbCjP LaC 2中的 一种或几种的混合物。其他与二相同。
【具体实施方式】 [0037] 五:本实施方式与二不同点是:所述的纳米稀土氮化 物为YN、CeN、PrN、NdN、SmN、EuN、GdN和TbN中的一种或几种的混合物。其他与具体实施方 式二相同。
[0038] 通过以下试验验证本发明的有益效果:
[0039] 试验1 :本试验为一种纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯, 按重量百分比是由80 %的高铬铸铁粉、3 %的电解锰粉、5 %的硅铁粉、6 %的硼铁粉、3 %的 石墨粉和3 %的铝镁合金粉组成。
[0040] 本试验的纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯是将上述的粉 体均勾混合,药芯焊丝外皮采用H08E型低碳钢带,尺寸为16mmX0. 45mm,粉末填充率为 50%,焊丝直径为2. 8mm,采用专用的药芯焊丝生产设备生产制作成纳米改性含硼高铬铸铁 耐磨堆焊自保护药芯焊丝。
[0041] 试验2 :本试验为一种纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯, 按重量百分比是由80 %的高铬铸铁粉、3 %的电解锰粉、5 %的硅铁粉、6 %的硼铁粉、3 %的 石墨粉、2. 7%的铝镁合金粉和0. 3%的纳米改性剂组成;所述的纳米改性剂为La203。
[0042] 本试验的纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯是将上述的粉 体均勾混合,药芯焊丝外皮采用H08E型低碳钢带,尺寸为16mmX0. 45mm,粉末填充率为 50%,焊丝直径为2. 8mm,采用专用的药芯焊丝生产设备生产制作成纳米改性含硼高铬铸铁 耐磨堆焊自保护药芯焊丝。
[0043] 试验3 :本试验为一种纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯, 按重量百分比是由80 %的高铬铸铁粉、3 %的电解锰粉、5 %的硅铁粉、6 %的硼铁粉、3 %的 石墨粉、2. 4%的铝镁合金粉和0. 6 %的纳米Y3C组成。
[0044] 本试验的纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯是将上述的粉 体均勾混合,药芯焊丝外皮采用H08E型低碳钢带,尺寸为16mmX0. 45mm,粉末填充率为 50%,焊丝直径为2. 8mm,采用专用的药芯焊丝生产设备生产制作成纳米改性含硼高铬铸铁 耐磨堆焊自保护药芯焊丝。
[0045] 试验4 :本试验为一种纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯, 按重量百分比是由80 %的高铬铸铁粉、3 %的电解锰粉、5 %的硅铁粉、6 %的硼铁粉、3 %的 石墨粉、2. 1 %的铝镁合金粉和0. 9 %的纳米YN组成。
[0046] 本试验的纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯是将上述的粉 体均勾混合,药芯焊丝外皮采用H08E型低碳钢带,尺寸为16mmX0. 45mm,粉末填充率为 50%,焊丝直径为2. 8mm,采用专用的药芯焊丝生产设备生产制作成纳米改性含硼高铬铸铁 耐磨堆焊自保护药芯焊丝。
[0047] 试验5 :本试验为一种纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯, 按重量百分比是由80 %的高铬铸铁粉、3 %的电解锰粉、5 %的硅铁粉、6 %的硼铁粉、3 %的 石墨粉、1. 8%的铝镁合金粉和1. 2%的纳米Nb203组成。
[0048] 本试验的纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝的药芯是将上述的粉 体均勾混合,药芯焊丝外皮采用H08E型低碳钢带,尺寸为16mmX0. 45mm,粉末填充率为 50%,焊丝直径为2. 8mm,采用专用的药芯焊丝生产设备生产制作成纳米改性含硼高铬铸铁 耐磨堆焊自保护药芯焊丝。
[0049] 将试验1至5制成的纳米改性含硼高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝按照相同的 堆焊参数,在规格为200mmX 150mmX25mm的Q235金属基体上进行堆焊,进行实验:
[0050] (1)微观组织分析
[0051] 在Q235钢板上,按照国标GB/T25777-2010进行堆焊,堆焊五层,利用线切割在焊 道表面切取lOmmXIOmmXIOmm的试样,用砂轮打磨掉表面l_2mm。利用600目-2000目的 金刚砂砂纸打磨,然后抛光,使用6%硝酸酒精腐蚀,利用扫描电子显微镜观察微观组织,利 用Image-Pro Plus图像处理软件分析初生碳化物体积分数。
[0052] 图1是试验1制成的高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝堆焊金属的SEM图片,图2 是试验2制成的高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝堆焊金属的SEM图片,图3是试验3制 成的高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝堆焊金属的SEM图片,图4是试验4制成的高铬铸 铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝堆焊金属的SEM图片,图5是试验5制成的高铬铸铁耐磨堆焊 自保护药芯焊丝堆焊金属的SEM图片,从图中可以发现,堆焊层为含有大量初生碳化物的 过共晶组织,形貌近似六角形。
[0053] 图6是试验1至5制成的高铬铸铁耐磨堆焊自保护药芯焊丝堆焊合金初生碳化物 的体积分数图,采用Image-Pro Plus处理获得。从图中可以看出随着纳米改性剂含量的增 加,初生碳化物体积分数增加,但是当纳米改性剂含量超过0. 6 %时,初生碳化物体积分数 开始降低。
[0054] (2)物相分析
[0055] 在Q235钢板上,按照国标GB/T25777-2010进行堆焊,堆焊五层,利用线切割在
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