一种耐磨堆焊焊条及其制备方法
【专利摘要】本发明提出了一种耐磨堆焊焊条及其制备方法，涉及焊接领域，该耐磨堆焊焊条包括药皮和包裹于药皮中的焊芯，该药皮制备原料包括药皮合金剂，药皮合金剂的制备原料包括下述重量份配比的原料：C为5-8.8份，Cr为35-57.5份，Mn为6-10.5份，W为11.3-50份，Mo为3.8-12份，B为5-7.5份，Si为3.8-6.3份。本发明还提供了一种前述耐磨堆焊焊条的制备方法，该制备方法主要包括原料称取、混料、压制、晾干、低温烘干和高温烘干步骤。依据本发明制备方案获得的耐磨堆焊焊条具有熔敷金属化学成分一致性好，形成的堆焊层不仅硬度高、残渣易清除优点。
【专利说明】一种耐磨堆焊焊条及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接领域，特别涉及一种耐磨堆焊焊条及其制备方法。
【背景技术】
[0002]国民经济的迅猛发展与科学技术的不断进步对耐磨材料提出了越来越高的要求，提高材料的表面耐磨性有多种方法:如热喷涂、离子镀膜、电镀及堆焊等。这些方法各有优缺点，前几种方法的缺点是镀层薄，所需设备复杂，有的镀层还需要经过复杂的后序处理。堆焊是一种常用的增强材料耐磨性及修复耐磨零部件的简单、快捷方法。
[0003]传统的耐磨堆焊条硬度指标很难超过HRA70。即使是WC耐磨堆焊焊条硬度也是很难超过HRA85，而少量超过HRA85的WC耐磨堆焊焊条一是价格高，二是韧性较差，三是对结构件的修复能力差。所以研发一种硬度指标更高，成本更低的耐磨堆焊焊条成为了研发人员努力的方向。
【发明内容】
[0004]本发明提出了一种耐磨堆焊焊条及其制备方法，解决了现有技术中的不足，提高了堆焊焊条的硬度，本发明的制备方法步骤简便易行，所需设备简单，而且生产成本低。
[0005]本发明一种耐磨堆焊焊条，包括药皮和包裹于药皮中的焊芯，该药皮的制备原料包括药皮合金剂，所述药皮合金剂的制备原料包括下述重量份配比的原料:c为5-8.8份，Cr 为 35-57.5 份，Mn 为 6-10.5 份，W 为 11.3-50 份，Mo 为 3.8-12 份，B 为 5-7.5 份，Si 为3.8-6.3 份。
[0006]进一步的，C、Cr、Mn、W、Mo、B、Si都为粉状原料，他们的粒度都为80目-200目。
[0007]进一步的，焊芯的材质为低合金钢。
[0008]进一步的，焊芯的直径为3.2mm-5mm，药皮外径与焊芯直径的比值为2-2.5。
[0009]本发明还提供了前述耐磨堆焊焊条的制备方法，包括如下步骤:
[0010]步骤一，药皮合金剂原料的称取和干法混料:称取下述重量份配比的原料，5-8.8份的 C,35-57.5 份的 Cr,6-10.5 份的 Μη、11.3-50 份的 W、3.8-12 份的 Mo,5-7.5 份的 B、
3.8-6.3份的Si，称取完毕后混料并搅拌均匀；
[0011]步骤二，湿法混料:向步骤一搅拌均匀的混料中加入2-9份的水玻璃，搅拌均匀，得到药皮合金剂；
[0012]步骤三，堆焊焊条的挤制成型:将步骤二所述药皮合金剂均匀的挤压在焊芯周围；
[0013]步骤四，室温风干、低温烘干和高温烘干焊条:将步骤三所述挤制成型得到的焊条在室温条件下风干2-8h，将风干完毕后的焊条进行低温烘干处理，所述低温烘干的干燥温度为100-150°C，低温烘干时间为2-3h，将低温烘干完毕后的焊条进行高温烘干处理，所述闻温烘干的干燥温度为250-35CTC,闻温烘干时间为2_3h。
[0014]值得注意的是，前述步骤三在具体应用时，可以根据实际情况添加适量的水，使各药皮合金剂原料更好的黏合在一起。相应的，在步骤三之前，依据常规已公开的技术可知，挤制成形前药皮的制备过程中，可以添加有脱氧剂、还原剂、稳弧剂等。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0016]其一，熔敷金属化学成分一致性好；
[0017]其二，使用本发明堆焊焊条形成的堆焊层不仅硬度高，而且其他诸如韧性等综合机械能力、力学性能也更为优秀；
[0018]其三，本发明堆焊焊条成本低，制作步骤简便易行，所需设备也较为简单，有利于商业的推广应用；
[0019]其四，本发明堆焊焊条的工艺性能好，易引燃，电弧平整，药皮熔化均匀，无过多飞溅且容易清渣；
[0020]其五，本发明提供的堆焊焊条制备方法，在产品干燥阶段，采用了分步温和干燥的方式，即依次经室温风干、低温烘干、高温烘干的步骤。这种方法可以使焊条中的水分逐步缓慢流失，获得的焊条成型好、不易出现开裂等情况。
【具体实施方式】
[0021]下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的其中的几个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]实施例1:一种耐磨堆焊焊条及其制备方法
[0023]本实施例的耐磨堆焊焊条药皮和包裹于药皮中的焊芯，其特征在于:所述药皮制备原料包括药皮合金剂，所述药皮合金剂的制备原料包括下述重量份配比的原料:C为5份，Cr为35份，Mn为6份，W为11.3份，Mo为3.8份，B为5份，Si为3.8份。
[0024]本实施例耐磨堆焊焊条的制备方案如下:
[0025]1、药皮合金剂原料的称取和干法混料:称取下述重量百分比的原料，5份的C、35份的Cr、6份的Mn、11.3份的W、3.8份的Mo、5份的B、3.8份的Si，称取完毕后将前述所有药皮合金剂原料混和在一起并搅拌均匀。本实施例使用的C、Cr、Mn、W、Mo、B、Si都为粉状原料，它们的粒度为80目。
[0026]2、湿法混料:向步骤I搅拌均匀的混料中加入2份的水玻璃，搅拌均匀，得到药皮合金剂；
[0027]3、堆焊焊条的挤制成型:将步骤2混料均匀的药皮合金剂均匀的挤压在焊芯周围，焊芯选用低合金钢焊芯，焊芯的直径为3.2_，药皮外径与焊芯直径的比值为2。
[0028]4、室温风干、低温烘干和高温烘干焊条:步骤3所述挤制成型得到的焊条在室温条件下风干2h，将风干完毕后的焊条进行低温烘干处理，所述低温烘干的干燥温度为100°C，低温烘干时间为2h，将低温烘干完毕后的焊条进行高温烘干处理，所述高温烘干的干燥温度为250°C，高温烘干时间为2h。高温烘干完毕后即得到本实施例的耐磨堆焊焊条。
[0029]实施例2:—种耐磨堆焊焊条及其制备方法
[0030]本实施例的耐磨堆焊焊条包括药皮和包裹于药皮中的焊芯，其特征在于:所述药皮制备原料包括药皮合金剂，所述药皮合金剂的制备原料包括下述重量份配比的原料:C为6.5份，Cr为46份，Mn为8份，W为30份，Mo为8份，B为6份，Si为5份。
[0031]本实施例耐磨堆焊焊条的制备方案如下:
[0032]1、药皮合金剂原料的称取和混料:称取下述重量百分比的原料，6.5份的C、46份的Cr、8份的Mn、30份的W、8的Mo、6份的B、5份的Si，称取完毕后将前述所有药皮合金剂原料混和在一起并搅拌均匀。本实施例使用的C、Cr、Mn、W、Mo、B、Si都为粉状原料，它们的权度为140目。
[0033]2、湿法混料:向步骤I搅拌均匀的混料中加入5.5份的水玻璃，搅拌均匀，得到药皮合金剂；
[0034]3、堆焊焊条的挤制成型:将步骤2混料均匀的药皮合金剂均匀的挤压在焊芯周围，焊芯选用低碳钢焊芯，焊芯的直径为5mm，药皮外径与焊芯直径的比值为2.5。
[0035]4、室温风干、低温烘干和高温烘干焊条:将步骤3所述挤制成型得到的焊条在室温条件下风干5h，将风干完毕后的焊条进行低温烘干处理，所述低温烘干的干燥温度为125°C，低温烘干时间为2.5h，将低温烘干完毕后的焊条进行高温烘干处理，所述高温烘干的干燥温度为300°C，高温烘干时间为2.5h。高温烘干完毕后即得到本实施例的耐磨堆焊焊条。
[0036]实施例3:—种耐磨堆焊焊条及其制备方法
[0037]本实施例的耐磨堆焊焊条包括药皮和包裹于药皮中的焊芯，其特征在于:所述药皮制备原料包括药皮合金剂，所述药皮合金剂的制备原料包括下述重量份配比的原料:C为8.8份，Cr为57.5份，Mn为10.5份，W为50份，Mo为12份，B为7.5份，Si为6.3份。
[0038]本实施例耐磨堆焊焊条的制备方案如下:
[0039]1、药皮合金剂原料的称取和干法混料:称取下述重量百分比的原料，8.8份的C、57.5份的Cr、10.5份的Mn、50份的W、12份的Mo、7.5份的B、6.3份的Si，称取完毕后将前述所有药皮合金剂原料混和在一起并搅拌均匀。本实施例使用的C、Cr、Mn、W、Mo、B、Si都为粉状原料，它们的粒度为200目。
[0040]2、湿法混料:向步骤I搅拌均匀的混料中加入9份的水玻璃，搅拌均匀，得到药皮合金剂；
[0041]3、堆焊焊条的挤制成型:将步骤2所述药皮合金剂均匀的挤压在焊芯周围，焊芯选用低合金钢焊芯。
[0042]4、室温风干、低温烘干和高温烘干焊条:将步骤3所述挤制成型得到的焊条在室温条件下风干8h，将风干完毕后的焊条进行低温烘干处理，所述低温烘干的干燥温度为150°C，低温烘干时间为3h，将低温烘干完毕后的焊条进行高温烘干处理，所述高温烘干的干燥温度为350°C，高温烘干时间为3h。烘干完毕后即得到本实施例的耐磨堆焊焊条。
[0043]将上述三个实施例获得的耐磨堆焊焊条与普通市售的传统耐磨堆焊焊条及WC耐磨堆焊焊条各选取50个在同等条件下作硬度测试，硬度测试结果的平均HRA值列于表1。
[0044]表1
[0045]
【权利要求】
1.一种耐磨堆焊焊条，包括药皮和包裹于药皮中的焊芯，其特征在于:所述药皮制备原料包括药皮合金剂，所述药皮合金剂的制备原料包括下述重量份配比的原料:c为5-8.8份，Cr 为 35-57.5 份，Mn 为 6-10.5 份，W 为 11.3-50 份，Mo 为 3.8-12 份，B 为 5-7.5 份，Si为 3.8-6.3 份。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨堆焊焊条，其特征在于:所述C、Cr、Mn、W、Mo、B、Si都为粉状原料，其粒度都为80目-200目。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨堆焊焊条，其特征在于:所述焊芯的材质为低合金钢。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨堆焊焊条，其特征在于:所述焊芯的直径为3.2mm-5mm，药皮外径与焊芯直径的比值为2-2.5。
5.一种制备权利要求1所述耐磨堆焊焊条的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一，药皮合金剂原料的称取和干法混料:称取下述重量份配比的原料，5-8.8份的C,35-57.5 份的 Cr,6-10.5 份的 Mn、11.3-50 份的 W、3.8-12 份的 Mo,5-7.5 份的 Β、3.8-6.3份的Si，称取完毕后混料并搅拌均匀； 步骤二，湿法混料:向步骤一搅拌均匀的混料中加入2-9份的水玻璃，搅拌均匀，得到药皮合金剂；步骤三，堆焊焊条的挤制成型:将步骤二所述药皮合金剂均匀的挤压在焊芯周围；步骤四，室温风干、低温烘干和高温烘干焊条:将步骤三所述挤制成型得到的焊条在室温条件下风干2-8h，将风干完毕后的焊条进行低温烘干处理，所述低温烘干的干燥温度为100-1500C，低温烘干时间为2-3h，将低温烘干完毕后的焊条进行高温烘干处理，所述高温烘干的干燥温度为250-35CTC,闻温烘干时间为2_3h。
【文档编号】B23K35/365GK103990920SQ201410223231
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】蒲毅智 申请人:成都海讯科技实业有限公司