本發(fā)明屬于焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨堆焊藥芯焊絲。
背景技術(shù)：
堆焊作為材料表面改性的一種經(jīng)濟(jì)而快速的工藝方法，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門(mén)零件的制造修復(fù)中。為了最有效地發(fā)揮堆焊層的作用，希望采用的堆焊方法有較小的母材稀釋、較高的熔敷速度和優(yōu)良的堆焊層性能，即優(yōu)質(zhì)、高效、低稀釋率的堆焊技術(shù)。
目前普遍使用的耐磨堆焊材料含碳和合金元素較高，主要是利用碳與鉻、鈦、釩、鈮等形成碳化物硬質(zhì)點(diǎn)，來(lái)提高堆焊層金屬的硬度，從而提高其耐磨性能。但此類(lèi)焊接材料由于含碳量高，往往抗焊接裂紋能力較差，韌性較低。研究發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)材料表面強(qiáng)度和改善耐磨性的有效途徑是提供材料的表面硬度和強(qiáng)韌性，較為理想的組織結(jié)構(gòu)為堅(jiān)韌、連續(xù)的基體上均勻分布高熔點(diǎn)、高硬度、穩(wěn)定性好的質(zhì)點(diǎn)。現(xiàn)有CO2氣體保護(hù)藥芯焊絲堆焊操作簡(jiǎn)便、成本低、生產(chǎn)效率高，但普遍存在發(fā)塵量較高的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明研究開(kāi)發(fā)出一種發(fā)塵量小、抗裂性好、適合于抗較大沖擊作用的CO2氣體保焊耐磨堆焊藥芯焊絲。
為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種耐磨堆焊藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，其藥芯包括以下質(zhì)量百分比的原料：鈦白粉5-10%、長(zhǎng)石2-8%、冰晶石1-5%、鋯英石2-5%、硅鐵2-8%、錳鐵5-10%、金屬鉻30-50%、鈦鐵5-10%、鈮鐵3-8%、氮化鉻3-10%，余量為鐵粉。
優(yōu)選的，所述藥芯包括以下質(zhì)量百分比的原料：鈦白粉6-8%、長(zhǎng)石3-6%、冰晶石2-4%、鋯英石3-4%、硅鐵3-6%、錳鐵6-8%、金屬鉻35-40%、鈦鐵6-8%、鈮鐵4-6%、氮化鉻4-7%，余量為鐵粉。
更優(yōu)選的，所述藥芯由以下質(zhì)量百分比的原料組成：鈦白粉7%、長(zhǎng)石5%、冰晶石3%、鋯英石3%、硅鐵5%、錳鐵7%、金屬鉻40%、鈦鐵7%、鈮鐵5%、氮化鉻6%、鐵粉12%。
本發(fā)明耐磨堆焊藥芯焊絲由H08A鋼帶包裹混合均勻的藥芯粉料，經(jīng)軋制拉拔成直徑為1.6-2.4mm藥芯焊絲，填充率（藥芯占藥芯焊絲總重的百分比）為20-40%。
本發(fā)明所用藥芯中各原料均為市售原料，粒徑為100-300μm，其作用原理如下：
鈦白粉：含有大于98%的TiO2，對(duì)過(guò)熱的熔滴具有良好的保護(hù)作用，減少熔滴過(guò)渡過(guò)程中蒸發(fā)；TiO2可與FeO結(jié)合成為鈦酸鹽進(jìn)入熔渣，減少氧化鐵煙塵；同時(shí)造渣，穩(wěn)定焊接電弧，并改善焊接工藝性能。長(zhǎng)石：穩(wěn)弧劑，具有穩(wěn)定電弧的作用，可增加渣的黏度，保護(hù)過(guò)熱熔滴，減少發(fā)塵量。冰晶石：同時(shí)含有Na、Al穩(wěn)弧元素，具有穩(wěn)弧作用，同時(shí)降低焊縫中的擴(kuò)散氫含量，提高焊縫的抗裂紋能力。鋯英石：主要用于造渣，改善熔渣的脫渣性。硅鐵和錳鐵：充分脫氧、脫硫，抑制住碳的脫氧反應(yīng)，避免一氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生，降低發(fā)塵量。金屬鉻、鈦鐵、鈮鐵、氮化鉻：向焊縫中過(guò)渡合金元素，形成高韌性基體組織+大量均勻分布耐磨硬質(zhì)相。鐵粉：使焊縫金屬增加，提高熔敷效率。
本發(fā)明具有以下積極有益效果：
本發(fā)明耐磨藥芯焊絲碳含量低(焊絲中的藥芯成分中幾乎不含碳，碳來(lái)源僅為H08A鋼帶中的碳，因此極低，低于0.08%），抗焊接裂紋性能強(qiáng)，按照國(guó)標(biāo)GB1225-76測(cè)試方法，發(fā)塵量比市售藥芯焊絲減少30%以上，具有良好的焊接工藝性能，可進(jìn)行全位置焊接，具有很高的熔敷效率，焊接層表面硬度分布均勻，平均硬度可在HRC40-56范圍內(nèi)，沖擊韌性高，具有很好的耐磨性能，耐沖擊磨性能為45號(hào)鋼的5-10倍，特別適合于抗較大沖擊作用磨損工況下使用。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種耐磨堆焊藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，其藥芯由以下質(zhì)量百分比的原料組成：鈦白粉6%、長(zhǎng)石3%、冰晶石2%、鋯英石3%、硅鐵3%、錳鐵6%、金屬鉻35%、鈦鐵6%、鈮鐵4%、氮化鉻4%、鐵粉28%。
由H08A鋼帶包裹混合均勻的藥芯粉料，填充率35%，軋制拉拔直徑為1.6mm，堆焊層金屬平均硬度53HRC，發(fā)塵量比市售藥芯焊絲減少33%，耐沖擊磨性能為45號(hào)鋼的6倍。
實(shí)施例2
一種耐磨堆焊藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，其藥芯由以下質(zhì)量百分比的原料組成：鈦白粉8%、長(zhǎng)石6%、冰晶石4%、鋯英石4%、硅鐵6%、錳鐵8%、金屬鉻40%、鈦鐵8%、鈮鐵6%、氮化鉻7%、鐵粉3%。
由H08A鋼帶包裹混合均勻的藥芯粉料，填充率25%，軋制拉拔直徑為2.4mm，堆焊層金屬平均硬度54HRC，發(fā)塵量比市售藥芯焊絲減少44%，耐沖擊磨性能為45號(hào)鋼的8倍。
實(shí)施例3
一種耐磨堆焊藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，其藥芯包括以下質(zhì)量百分比的原料：鈦白粉5%、長(zhǎng)石8%、冰晶石1%、鋯英石5%、硅鐵2%、錳鐵10%、金屬鉻30%、鈦鐵10%、鈮鐵3%、氮化鉻10%、鐵粉16%。
由H08A鋼帶包裹混合均勻的藥芯粉料，填充率20%，軋制拉拔直徑為1.8mm，堆焊層金屬平均硬度46HRC，發(fā)塵量比市售藥芯焊絲減少37%，耐沖擊磨性能為45號(hào)鋼的7倍。
實(shí)施例4
一種耐磨堆焊藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，其藥芯包括以下質(zhì)量百分比的原料：鈦白粉10%、長(zhǎng)石2%、冰晶石5%、鋯英石2%、硅鐵8%、錳鐵5%、金屬鉻50%、鈦鐵5%、鈮鐵8%、氮化鉻3%、鐵粉2%。
由H08A鋼帶包裹混合均勻的藥芯粉料，填充率30%，軋制拉拔直徑為2.0mm，堆焊層金屬平均硬度50HRC，發(fā)塵量比市售藥芯焊絲減少45%，耐沖擊磨性能為45號(hào)鋼的5倍。
實(shí)施例5
一種耐磨堆焊藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，其藥芯包括以下質(zhì)量百分比的原料：鈦白粉7%、長(zhǎng)石5%、冰晶石3%、鋯英石3%、硅鐵5%、錳鐵7%、金屬鉻40%、鈦鐵7%、鈮鐵5%、氮化鉻6%、鐵粉12%。
由H08A鋼帶包裹混合均勻的藥芯粉料，填充率40%，軋制拉拔直徑為2.2mm，堆焊層金屬平均硬度56HRC，發(fā)塵量比市售藥芯焊絲減少51%，耐沖擊磨性能為45號(hào)鋼的10倍。
本發(fā)明并不局限于上述具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可據(jù)此做出多種變化，但任何與本發(fā)明等同或者類(lèi)似的變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。