一种耐冲击高合金耐磨焊丝的制作方法

1.本发明涉及焊接材料技术领域，特别是涉及一种耐冲击高合金耐磨焊丝。


背景技术：

2.高锰钢是常用的工程材料，当受冲击时会产生加工硬化，能大幅提高其硬度，增加耐磨性，虽然高锰钢硬化可增加耐磨性，但相较于高碳高铬的堆焊复合耐磨板，由于高锰钢微结构内并无硬质颗粒析出物，因此其耐磨性仍明显不足，与高碳高铬的堆焊复合耐磨板，干砂磨耗测试的耐磨性可能相差5-10倍。
3.而高碳高铬的堆焊复合耐磨板，其耐磨性极高，但最大的缺点是较为硬脆，耐冲击力差，容易受撞击而碎裂掉块，当耐磨硬面层剥落后，也会降低使用寿命。
4.基于以上缺陷和不足，有必要对现有的技术予以改进，设计出一种耐冲击高合金耐磨焊丝。


技术实现要素：

5.本发明主要解决的技术问题是提供一种耐冲击高合金耐磨焊丝，用于明弧焊电弧堆焊硬面，可堆焊于低碳钢、低碳低合金钢、奥氏体不锈钢或高锰钢母材，焊层合金具有耐冲击及抗磨粒磨耗能力。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种耐冲击高合金耐磨焊丝，所述高合金耐磨焊丝包括钢带和包覆在其中的焊药组成，所述高合金耐磨焊丝各组分按重量百分比如下：铁粉：2％-5％、锰粉：15％-20％、合金粉：5％-10％、高碳铬铁：3％-6％、石墨：1％-3％、造渣剂：4％-9％、稳弧剂：0.5％-1.5％、钢带：40％-50％，其余为无法避免的杂质。
7.优选的是，所述合金粉选自钛铁合金粉、铌铁合金粉、钒铁合金粉、钼铁合金粉中的一种或多种的组合。
8.优选的是，所述造渣剂采用氟化钙、氧化钛或以上两种的组合。
9.优选的是，所述稳弧剂采用钾长石、钛酸钾或以上两种的组合。
10.优选的是，所述高合金耐磨焊丝通过电弧热融化后覆盖在金属母材上，形成焊层合金堆焊合金层，成分如下：1-2％c碳、3-4％cr铬、16-20％mn锰，加上3-5％强碳化物析出元素(nb+v+ti+mo)，使基地相为mn18奥氏体高锰钢，并含有大量均匀分布的细小高硬度碳化物系出。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
12.本发明一种耐冲击高合金耐磨焊丝成份以18％mn含量的高锰钢为基础，并藉由提高c含量及增加cr、nb、ti、v、mo等合金元素，使得堆焊后合金为高锰钢基地相并具有大量碳化物硬质相析出，如此堆焊后工作层，即使在初期尚未受冲击加工硬化的状况下，及具备优秀的抗磨粒磨耗能力，当工作层表面受到冲击时，高锰钢的基地相也能受到加工硬化，整体硬度提高，能进一步增加工作层耐磨表现，惟一兼具抗冲击及高耐磨性之硬面堆焊材料。
附图说明
13.图1为一种耐冲击高合金耐磨焊丝的微结构。
具体实施方式
14.下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
15.请参阅图1，本发明实施例包括：
16.一种耐冲击高合金耐磨焊丝，该种耐冲击高合金耐磨焊丝包括带和包覆在其中的焊药组成，所述高合金耐磨焊丝各组分按重量百分比如下：铁粉：2％-5％、锰粉：15％-20％、合金粉：5％-10％、高碳铬铁：3％-6％、石墨：1％-3％、造渣剂：4％-9％、稳弧剂：0.5％-1.5％、钢带：40％-50％，其余为无法避免的杂质。
17.所述合金粉选自钛铁合金粉、铌铁合金粉、钒铁合金粉、钼铁合金粉中的一种或多种的组合。
18.所述造渣剂采用氟化钙、氧化钛或以上两种的组合。
19.所述稳弧剂采用钾长石、钛酸钾或以上两种的组合。
20.所述高合金耐磨焊丝用于明弧焊电弧堆焊硬面，可堆焊于低碳钢、低碳低合金钢、奥氏体不锈钢或高锰钢母材，焊层合金具有耐冲击及抗磨粒磨耗能力，所述高合金耐磨焊丝通过电弧热融化后覆盖在金属母材上，形成焊层合金堆焊合金层，成分如下：1-2％c碳、3-4％cr铬、16-20％mn锰，加上3-5％强碳化物析出元素(nb+v+ti+mo)，使基地相为mn18奥氏体高锰钢，并含有大量均匀分布的细小高硬度碳化物系出。
21.所述堆焊合金层硬度由加工硬化前hv350-400变为加工硬化后的hv550-600。
22.所述高合金耐磨焊丝堆焊时不需要预热，层间温度控制摄氏100度以下，焊后不须热处理。
23.如图1所示，为本发明一种耐冲击高合金耐磨焊丝upw-618微结构，基地相为mn18高锰钢，深色颗粒为高硬度碳化物析出物。
24.与传统mn18高锰钢相关机械性质比较如下表所示：
25.名称硬度(hv)astm g65重量损失(g)upw-6183600.483upw-618
–
冲击硬化后5740.351高锰钢(mn18)2351.170高锰钢(mn18)
–
冲击硬化后5620.897
26.本发明一种耐冲击高合金耐磨焊丝upw-618，成份以18％mn含量的高锰钢为基础，并藉由提高c含量及增加cr、nb、ti、v、mo等合金元素，使得堆焊后合金为高锰钢基地相并具有大量碳化物硬质相析出，如此堆焊后工作层，即使在初期尚未受冲击加工硬化的状况下，及具备优秀的抗磨粒磨耗能力，当工作层表面受到冲击时，高锰钢的基地相也能受到加工硬化，整体硬度提高，能进一步增加工作层耐磨表现，惟一兼具抗冲击及高耐磨性之硬面堆焊材料。
27.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技
术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种耐冲击高合金耐磨焊丝，其特征在于：所述高合金耐磨焊丝包括钢带和包覆在其中的焊药组成，所述高合金耐磨焊丝各组分按重量百分比如下：铁粉：2％-5％、锰粉：15％-20％、合金粉：5％-10％、高碳铬铁：3％-6％、石墨：1％-3％、造渣剂：4％-9％、稳弧剂：0.5％-1.5％、钢带：40％-50％，其余为无法避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种耐冲击高合金耐磨焊丝，其特征在于：所述合金粉选自钛铁合金粉、铌铁合金粉、钒铁合金粉、钼铁合金粉中的一种或多种的组合。3.根据权利要求1所述的一种耐冲击高合金耐磨焊丝，其特征在于：所述造渣剂采用氟化钙、氧化钛或以上两种的组合。4.根据权利要求1所述的一种耐冲击高合金耐磨焊丝，其特征在于：所述稳弧剂采用钾长石、钛酸钾或以上两种的组合。5.根据权利要求1所述的一种耐冲击高合金耐磨焊丝，其特征在于：所述高合金耐磨焊丝通过电弧热融化后覆盖在金属母材上，形成焊层合金堆焊合金层，成分如下：1-2％c碳、3-4％cr铬、16-20％mn锰，加上3-5％强碳化物析出元素(nb+v+ti+mo)，使基地相为mn18奥氏体高锰钢，并含有大量均匀分布的细小高硬度碳化物系出。

技术总结
本发明公开了一种耐冲击高合金耐磨焊丝，所述高合金耐磨焊丝包括钢带和包覆在其中的焊药组成，所述高合金耐磨焊丝各组分按重量百分比如下：铁粉：2％-5％、锰粉：15％-20％、合金粉：5％-10％、高碳铬铁：3％-6％、石墨：1％-3％、造渣剂：4％-9％、稳弧剂：0.5％-1.5％、钢带：40％-50％，其余为无法避免的杂质。通过上述方式，本发明用于明弧焊电弧堆焊硬面，可堆焊于低碳钢、低碳低合金钢、奥氏体不锈钢或高锰钢母材，焊层合金具有耐冲击及抗磨粒磨耗能力。力。力。


技术研发人员：朱俊俍 庄铭浩
受保护的技术使用者：苏州优霹耐磨复合材料有限公司
技术研发日：2022.11.18
技术公布日：2023/3/21