一种热锻模具用气体保护堆焊药芯焊丝的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于焊接材料领域，尤其是涉及一种热锻模具用气体保护堆焊药芯焊丝。
【背景技术】
[0002] 随着制造工艺的发展，特别是汽车行业的迅猛发展，对与之配套的行业提出了更 高的要求。热锻磨具被广泛应用于汽车零件的生产和制造中，磨具的使用寿命关系到产品 的成品率以及生产的效率。而模具修复使用无疑可以大大降低使用费用，提高磨具的使用 寿命，减少资源的浪费。磨具修复的主要方式就是进行堆焊焊接，再重新开型腔，这样就实 现了模具的循环使用，是目前磨具使用最经济的方式，而修复后模具的使用寿命就和选用 的焊材密切相关了。目前市场上的热锻模具药芯焊丝只能满足基本需要，使用寿命往往偏 短，焊接工艺性能一般，这就需要一种能明显提高模具使用寿命的焊丝，从而提高劳动生产 效率，节约成本，降低工人的劳动强度。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种能明显提高模具使用寿命的热锻模具用 气体保护堆焊药芯焊丝。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种热锻模具用气体保护 堆焊药芯焊丝，包括钢带焊丝外皮和药芯，所述钢带焊丝外皮成分按质量百分比为：c: 0· 01-0. 04%，Mn :0· 19-0. 26%，Si 彡 0· 03%，S 彡 0· 010%，P 彡 0· 015%，酸溶铝 Als:0. 0 10-0. 045%，Ca彡0. 003%，N彡0. 005%，余量为Fe及不可避免的杂质；
[0005] 药芯药粉的组分及质量百分数为：Ti02:10-20 %，Si02:2-7%，Zr02:2-7%，N aF: 2-6%，锰铁合金：8-15%，硅铁合金：2-6%，金属镍：4-8%，金属铬：8-14%，铬铁合金： 10% -16%，钼铁合金：8-15%，金属钨：8-13%，钒铁合金：1-4%，金属钴：2-7%，余量为铁 粉。
[0006] 本发明的有益效果是：
[0007] 1.本发明焊丝能够满足热锻模具堆焊的要求，同时又具比较好的焊接工艺性能。
[0008] 2.焊缝金属合金系统采用优化配比，加入钴后相比一般的此类焊丝，可提高模具 的使用寿命。
[0009] 3.焊缝金属既具有比较高的硬度，又有相对较好的韧性。
[0010] 4.焊接过程中采用C02气体保护，用户的使用成本低廉。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明：
[0012] 本发明的热锻模具用气体保护堆焊药芯焊丝，包括钢带焊丝外皮和药芯，所述 钢带焊丝外皮成分按质量百分比为：c :0.01-0. 04%，Mn :0. 19-0.26%，Si彡0.03%， S 彡 0· 010%，P 彡 0· 015%，酸溶铝 Als:0. 010-0. 045%，Ca 彡 0· 003%，N 彡 0· 005%，余 量为Fe及不可避免的杂质；
[0013] 药芯药粉的组分及质量百分数为：Ti02:10-20%，Si02:2-7%，Zr02:2-7%，N aF: 2-6%，锰铁合金：8-15%，硅铁合金：2-6%，金属镍：4-8%，金属铬：8-14%，铬铁合金： 10% -16%，钼铁合金：8-15%，金属钨：8-13%，钒铁合金：1-4%，金属钴：2-7%，余量为铁 粉。
[0014] 本发明焊丝制备采用行业内通用的常规生产制造工艺，采用下述工艺制备：配粉、 钢带纵剪、乳制、拔丝、缠轴、包装等工序，即得到本药芯焊丝。
[0015] 本发明焊丝通过采用C02气体保护方式施焊，适用于热锻模具的修复堆焊，如： 5CrMnMo、5CrNiMo及3Cr2MoWVNi等模具钢，可广泛用于汽车制造、机械制造等行业。
[0016] 本焊丝中主要合金元素的作用及在焊缝金属中适宜的含量：
[0017] 碳是控制硬度的关键因素，碳含量过低硬度满足不了要求，过高又对韧性产生不 利影响，碳含量控制在〇. 20% -0. 45%之间。
[0018] 铬可形成碳化物，提高淬透性。淬火后固溶于马氏体中，可提高抗回火能力，铬含 量控制在4% -8%。
[0019] 硅的加入可提高淬透性和基体强度，并提高高温抗氧化能力，同时提高回火时析 出特殊碳化物的弥散度，硅含量控制在〇. 3% -0. 7%。
[0020] 锰可提高淬透性，还可以消除硫的有害影响，控制在1. 0% -2. 5%之间。
[0021] 钨可以降低过热敏感倾向，提高热稳定性，其含量在1. 5% -3%。
[0022] 钼可提高淬透性与热强性，其含量在1. 0% -2. 5%。
[0023] 钒可降低过热敏感倾向，但含量过高塑性、韧性将明显下降，其含量一般在0. 6% 以下。
[0024] 镍为非碳化物形成元素，可提高淬透性，对韧性也有比较良好的作用，其适宜含量 在1% -3%之间。
[0025] 钴的加入可显著提高耐氧化性和红硬性，提高耐磨性能，含量在4%以下。
[0026] 为了理解本发明，下面结合实施例进一步说明本发明，但不限制本发明。
[0027] 实施例1-4制备本发明焊丝：
[0028] 先按表1比例配制药粉，并对药粉进行烘烤；将烘烤后的药粉进行混合，搅拌；选 用上述成分的钢带，并将钢带裁剪至合适的尺寸；将药粉和钢带送往成型机，进行轧制生 产；按照要求将轧制好的半成品，拉拔至需要的尺寸；对成品焊丝进行真空包装。
[0029] 所制备焊丝药粉质量分数见下表：
[0030] 表 1
[0031]
【主权项】
1. 一种热锻模具用气体保护堆焊药芯焊丝，包括钢带焊丝外皮和药芯，其特征在于， 所述钢带焊丝外皮成分按质量百分比为：C :0. 01-0. 04%，Mn :0. 19-0. 26%，Si彡0. 03%， S 彡 0· 010%，P 彡 0· 015%，酸溶铝 Als:0. 010-0. 045%，Ca 彡 0· 003%，N 彡 0· 005%，余 量为Fe及不可避免的杂质； 药芯药粉的组分及质量百分数为：TiO2:10-20 %，Si02:2-7 %，Zr02:2-7 %，N aF: 2-6%，锰铁合金：8-15%，硅铁合金：2-6%，金属镍：4-8%，金属铬：8-14%，铬铁合金： 10% -16%，钼铁合金：8-15%，金属钨：8-13%，钒铁合金：1-4%，金属钴：2-7%，余量为铁 粉。
【专利摘要】本发明公开了一种热锻模具用气体保护堆焊药芯焊丝，包括钢带焊丝外皮和药芯，所述钢带焊丝外皮成分按质量百分比为：C：0.01-0.04％，Mn：0.19-0.26％，Si≤0.03％，S≤0.010％，P≤0.015％，酸溶铝Als:0.010-0.045％,Ca≤0.003％,N≤0.005％,余量为Fe及不可避免的杂质；药芯药粉的组分及质量百分数为：TiO2:10-20％,SiO2:2-7％,ZrO2:2-7％,NaF:2-6％,锰铁合金：8-15％，硅铁合金：2-6％，金属镍：4-8％，金属铬：8-14％，铬铁合金：10％-16％，钼铁合金：8-15％，金属钨：8-13％，钒铁合金：1-4％，金属钴：2-7％，余量为铁粉。本发明焊丝能够满足热锻模具堆焊的要求，同时又具比较好的焊接工艺性能。焊缝金属既具有比较高的硬度，又有相对较好的韧性。
【IPC分类】B23K35-368, B23K35-30
【公开号】CN104588915
【申请号】CN201410748560
【发明人】郑子行, 杨天文, 杨敬雷, 杨钢, 杨新禄
【申请人】天津大桥金属焊丝有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月9日