一种焊接用纳米焊层及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及埋弧焊焊接技术领域，具体是一种焊接用纳米焊层及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知，机械零部件在长期的使用过程中，由于面接触摩擦以及较重负荷的作 用，导致机械零部件工作面发生磨损，机械性能急剧下降，影响到正常的工作。需要将磨损 严重的机械零部件拆下，更换上新的零部件，而对于磨损的零部件则被丢弃，导致严重的资 源浪费，使得设备的使用和维护成本较高；也有采用补焊的方法，以填补磨损区域，但是由 于材料选择的不合理，修复后的机械零部件的性能并未得到改善。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种焊接用纳米焊层及其制备方法。
[0004] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0005] 一种焊接用纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：
[0006] Fe占 9%~18%，Ni占 17%~26%，Cr占 21%~31%，B占 18%~22%、Si占 18%~22%，A1203占 0? 5%~1. 5%，添加剂占 0? 5%~1. 5% ;
[0007] 所述添加剂为CBN。
[0008] 所述各组分的最佳质量百分比为：Fe占13%，Ni占19%，Cr占26%，B占20%、 Si占20%，A1203占1%，CBN占1%。采用此最佳质量百分比制成的纳米焊层，使得纳米焊 层的性能达到最佳。
[0009] -种焊接用纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Fe、Ni、Cr、B、Si、Al203 均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的CBN均匀混合制成纳米焊丝，最终焊 接在零部件表面形成纳米焊层。其中，A1203能够增加结合强度，减少气孔率；CBN是硬度仅 次于金刚石的超硬材料，具有硬度高、化学稳定性好的优点，从而改善了焊层的成型质量， 提高焊层的硬度和稳定性，同时耐磨性也得到极大的提升。
[0010] 本发明按照上述组分和配比，采用纳米技术与焊接技术相铰接，有效的改善了修 复后零部件的性能，延长了零部件的使用寿命。
[0011] 本发明的有益效果是：本发明组分搭配合理，采用了焊接技术与纳米技术相结合， 最终制成了纳米焊层，且纳米焊层的结合强度高，耐腐蚀性、耐磨性强，极大的改善了待修 复零部件的性能，实现了零部件的回收再利用，延长了零部件的使用寿命。
【具体实施方式】
[0012] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对 本发明进一步阐述。
[0013] 实施例一：
[0014] -种焊接用纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：
[0015] Fe占 13%，Ni占 19%，Cr占 26%，B占 20%、Si占 20%，A1203占 1%，CBN占 1%。
[0016] -种焊接用纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Fe、Ni、Cr、B、Si、Al203 均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的CBN均匀混合制成纳米焊丝，最终焊 接在零部件表面形成纳米焊层。
[0017] 实施例二：
[0018] -种焊接用纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：
[0019] Fe占 9%，Ni占 26%，Cr占 22. 5%，B占 22%、Si占 18%，A1203占 1. 5%，CBN占
[0020] 一种焊接用纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Fe、Ni、Cr、B、Si、Al203 均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的CBN均匀混合制成纳米焊丝，最终焊 接在零部件表面形成纳米焊层。
[0021] 实施例三：
[0022] 一种焊接用纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：
[0023] Fe占 18%，Ni占 17%，Cr占 24%，B占 18%、Si占 22%，A1203占 0? 5%，CBN占 0? 5%〇
[0024] -种焊接用纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Fe、Ni、Cr、B、Si、Al203 均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的CBN均匀混合制成纳米焊丝，最终焊 接在零部件表面形成纳米焊层。
[0025] 实施例四：
[0026] 一种焊接用纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：
[0027] Fe占 14%，Ni占 25%，Cr占 21%，B占 19%、Si占 19%，A1203占 0? 5%，CBN占 1. 5% ；
[0028] -种焊接用纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Fe、Ni、Cr、B、Si、Al203 均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的CBN均匀混合制成纳米焊丝，最终焊 接在零部件表面形成纳米焊层。
[0029] 为了论证本发明的实际效果，特采用埋弧焊焊接技术在轧辊上制备了纳米焊层， 将实施例一至实施例四实施后，分别测试了焊层的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒 磨损性能，并利用XRD对焊层进行了相结构分析。实验结果如下：
【主权项】
1. 一种焊接用纳米焊层，其特征在于：包括以下质量百分比的组分： Fe占 9%~18%，Ni占 17%~26%，Cr占 21 %~31%，B占 18%~22%、Si占 18%~ 22%，Al2O3占 0? 5%~L5%，添加剂占 0? 5%~L5% ; 所述添加剂为CBN。
2. 根据权利要求1所述的一种焊接用纳米焊层，其特征在于：所述各组分的最佳质量 百分比为：Fe占 13%，Ni占 19%，Cr占 26%，B占 20%、Si占 20%，Al2O3占 1%，CBN占
3. 根据权利要求1所述的一种焊接用纳米焊层的制备方法，其特征在于：所述方法步 骤如下：所述Fe、Ni、Cr、B、Si、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的 CBN均匀混合制成纳米焊丝，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
【专利摘要】本发明涉及一种焊接用纳米焊层及其制备方法，包括以下质量百分比的组分：Fe占9％～18％，Ni占17％～26％，Cr占21％～31％，B占18％～22％、Si占18％～22％，Al2O3占0.5％～1.5％，添加剂占0.5％～1.5％；添加剂为CBN。方法步骤如下：所述Fe、Ni、Cr、B、Si、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的CBN均匀混合制成纳米焊丝，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。本发明组分搭配合理，采用焊接技术与纳米技术相结合，最终制成了纳米焊层，纳米焊层的结合强度高，耐腐蚀性、耐磨性强，改善待修复零部件的性能，实现零部件的回收再利用，延长零部件的使用寿命。
【IPC分类】C22C30-00, B23K9-18, B23K35-24, B23K9-04, B23K35-30
【公开号】CN104842086
【申请号】CN201510233149
【发明人】程敬卿
【申请人】安徽鼎恒再制造产业技术研究院有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月9日