[发明专利]碳化钛型自保护耐磨堆焊药芯焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种碳化钛型自保护耐磨堆焊药芯焊丝，本发明还涉及该药芯焊丝的制备方法。

背景技术

磨损是造成机械设备失效的重要原因之一。在矿山、工程、农业、建筑等行业的机械常处于异常恶劣的环境下工作，很多机械零部件因其表面磨损过多导致过早失效而报废。据不完全统计，我国球磨机磨球、衬板、轧辊、挖掘机和装载机斗齿、耐磨输送管道、破碎机衬板、锤头、颚板和履带板等每年消耗量达数百万吨以上，而且随着我国工业的飞速发展逐年递增。因而对材料表面改性，提高耐磨性或对已经失效的材料进行修复，延长其使用寿命，提高经济效益具有重大的现实意义。

耐磨堆焊技术是一种常用的表面改性及修复的方法，主要应用于水泥工业、钢铁工业、电力工业、采矿等行业。

药芯焊丝作为新一代的焊材，具有熔敷率高，熔敷速度快；工艺性能好，成形美观；成分容易调整，焊接适应性强等三大优点。近年来药芯焊丝逐渐成为耐磨堆焊的首选焊材。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳化钛型自保护耐磨堆焊药芯焊丝，用于增强材料表面耐磨性或对磨损材料进行修复。

本发明的另一个目的是提供一种碳化钛型自保护耐磨堆焊药芯焊丝的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，碳化钛型自保护耐磨堆焊药芯焊丝，由外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由以下组分组成：Cr20％-25％，C5％-7％，TiC7％-10％，Mn5％-8％，CaF₂15％-20％，SiO₂7％-10％，TiO₂4％-8％，CaCO₃4％-7％，Li₂CO₃5％-8％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％。

本发明的特点还在于：

外皮材料为低碳钢钢带，其中杂质元素P≤0.009％，S≤0.008％。

该药芯焊丝中药芯的填充率(质量比)为30％-32％。

该药芯焊丝的直径为1.2-2.0mm。

本发明所采用的另一个技术方案是，碳化钛型自保护耐磨堆焊药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，按质量百分比分别称取Cr20％-25％，C5％-7％，TiC7％-10％，Mn5％-8％，CaF₂15％-20％，SiO₂7％-10％，TiO₂4％-8％，CaCO₃4％-7％，Li₂CO₃5％-8％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％；

步骤2，将步骤1称取的CaF₂，SiO₂，TiO₂，CaCO₃，Li₂CO₃，Al-Mg合金粉加入粉芯总重量20％的水玻璃粘结剂混合均匀，然后放置在加热炉中烧结，烧结温度为550-650℃，时间为3h，碾碎后过筛，筛选粒度80-100目之间的混合粉；

步骤3，将步骤1称得的Cr，C，TiC，Mn，铁粉与步骤2制得的混合粉充分搅拌，混合之后放入烘干炉中烘干200摄氏度、2小时，得到药芯粉末；

步骤4，将低碳钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将低碳钢钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤3得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为30％-32％，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至1.2mm-2.0mm，得到药芯焊丝；

步骤5，最后用拉丝机将步骤4制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。

本发明的有益效果是，

1.本发明碳化钛型自保护耐磨堆焊药芯焊丝，可得到具有一定耐磨性的堆焊层，提高材料表面的耐磨性，或利用本发明对磨损材料进行修复，具有一定的经济效益。

2.本发明药芯焊丝具有很好的焊接工艺性，焊接飞溅少，焊接烟尘少。

3.本发明药芯焊丝施焊时不需外加保护气体，可实现自保护焊接。

4.本发明药芯焊丝适用于自动焊接设备，具有较高的生产效率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。