[发明专利]一种耐磨药芯焊丝及其制备方法和应用

说明书

本发明属于药芯焊丝技术领域，具体涉及一种耐磨药芯焊丝及其制备方法和应用。本发明提供的耐磨药芯焊丝，包括外皮和药芯；制备所述药芯的原料包括：9～55wt％钼粉、5～30wt％铬粉、1～15wt％镍粉、0.5～3wt％铜粉、0.3～1.2wt％碳粉、0.5～4wt％的硼铁合金粉、0.5～3wt％碳化钛粉、1～5wt％铌铁合金粉、0.1～2wt％稀土氧化物、0.3～1.0wt％含硅晶须和余量的铁粉。本发明提供的上述耐磨药芯焊丝作为电弧电极材料进行喷涂，能够得到硬度≥820(HV)的涂层。

技术领域

本发明属于药芯焊丝技术领域，具体涉及一种耐磨药芯焊丝及其制备方法和应用。

背景技术

磨损是机械零部件失效的常见形式之一，机械零部件的一旦磨损，就会影响机械零部件的正常使用，为此，需要在机械零部件的表面喷涂保护层，以提高机械零部件的耐磨性能。电弧喷涂是形成保护涂层的一种常用方式，电弧喷涂时，喷涂效果受多种因素的影响，其中最为关键的影响因素之一是作为喷涂层材料的电极材料的性能。

药芯焊丝由于其高效、低成本、可自动化生产的特点，常被作为电弧喷涂的电极材料，用于对机械零部件的表面喷涂。药芯焊丝的种类较多，铁基焊丝就是其中应用较为普遍的一种。常规铁基药芯焊丝喷涂所得涂层中，能形成包括马氏体+残余奥氏体或者铁素体+贝氏体的金相组织，其中含有以Cr的碳化物为主的第二相硬质点。这类铁基药芯焊丝虽然具有较好的可焊性，但该类铁基药芯焊丝电弧喷涂形成的涂层硬度不高，耐磨性较差，这就需要在铁基药芯焊丝中增加Co或WC的用量，以进一步提高铁基药芯焊丝涂层的硬度和耐磨性。但由于Co、W在自然界的含量较少，若要依靠Co、W含量的增加提高铁基药芯焊丝涂层的耐磨性，势必要增加药芯焊丝的成本，无法满足现代工业化生产的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨药芯焊丝及其制备方法和应用，本发明提供的耐磨药芯焊丝不含Co和W，用本发明提供的耐磨药芯焊丝对母材喷涂后，能够提高母材的耐磨性能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐磨药芯焊丝，包括外皮和药芯；制备所述药芯的原料包括：9～55wt％钼粉、5～30wt％铬粉、1～15wt％镍粉、0.5～3wt％铜粉、0.3～1.2wt％碳粉、0.5～4wt％的硼铁合金粉、0.5～3wt％碳化钛粉、1～5wt％铌铁合金粉、0.1～2wt％稀土氧化物、0.3～1.0wt％含硅晶须和余量的铁粉。

优选的，所述钼粉、铬粉、镍粉、铜粉、硼铁合金粉、碳化钛粉、铌铁合金粉和铁粉的粒径独立地为10～70μm。

优选的，所述稀土氧化物包括氧化钐、氧化镧和氧化钇中的一种或几种。

优选的，所述稀土氧化物和碳粉的粒径独立地为0.2～10μm。

优选的，所述含硅晶须包括Si₃N₄晶须和/或SiC晶须。

优选的，所述含硅晶须的直径为0.1～0.9μm；所述含硅晶须的长度为10～100μm。

优选的，所述药芯的填充率为40～50wt％。

本发明另提供了上述技术方案所述耐磨药芯焊丝的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述耐磨药芯焊丝的药芯原料进行混合，得到药芯粉料；

(2)采用外皮原料封装所述步骤(1)得到的药芯粉料，得到耐磨药芯焊丝半成品；

(3)将所述步骤(2)得到的耐磨药芯焊丝半成品进行拉拔，得到耐磨药芯焊丝。

本发明还提供了上述技术方案所述的耐磨药芯焊丝或上述技术方案所述的制备方法制备得到的耐磨药芯焊丝在电弧喷涂中的应用。