一种TiB₂陶瓷强化的耐磨堆焊药芯焊丝的制备方法

摘要

本发明涉及一种TiB2陶瓷强化的耐磨堆焊药芯焊丝的制备方法，针对耐磨堆焊使用的药芯焊丝的不足，采用金属类和非金属类药粉进行混合，金属类采用高碳铬铁粉、中碳锰铁粉、钼铁粉、硅铁粉、铝镁合金粉，非金属类采用二硼化钛粉、石墨粉，经制备焊丝钢带、加入药粉、绕盘封装，制成二硼化钛陶瓷强化的耐磨堆焊药芯焊丝，此种药芯焊丝的粉芯化学成分配比合理先进，数据翔实准确，焊接效果好、质量高，焊接接头强度高，耐磨性能好，焊层硬度达HRC68.4，耐磨性提高20%，是十分理想的二硼化钛陶瓷强化的耐磨堆焊药芯焊丝。

主权项

一种TiB2陶瓷强化的耐磨堆焊药芯焊丝的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：冷轧碳素钢带、高碳铬铁粉、中碳锰铁粉、钼铁粉、硅铁粉、铝镁合金粉、二硼化钛粉、石墨粉，其准备用量为：以克、毫米为计量单位冷轧碳素钢带：               10000mm×14mm×0.3mmFe:99.42%，C:0.08％，Mn:0.44％，Si:0.02％，S:0.02％，P:0.02％；高碳铬铁粉：FeCr55C4.5，Cr:53.49%，Fe:39.51%，C:4.5％，S:0.03%，Si:2.42%，P:0.05% ，                            100g±0.1g；中碳锰铁粉：FeMn78C，Mn:78.72％，Fe:19.98%，C:0.07％，Si:1.2％，S:0.02％，P:0.01％，                    15g±0.1g；钼铁粉：FeMo60，Mo:60.81％，Fe:37.19%，C:0.12％，S:0.08％，P:0.03％，Si:1.77％，                             10g±0.1g；硅铁粉：FeSi45，Si:45.66%，Fe:53.64%，S:0.01％，P:0.03％，Mn:0.66％，                                     15g±0.1g；铝镁合金粉：Al50Ml50，Al:50%，Mg:50%，      15g±0.1g；二硼化钛粉：TiB2 , Ti:68.56%，B:31.42%，P:0.01%，S:0.01%,，                   12g±0.1g；石墨粉： C,95.6％，杂质4.4%，               15g±0.1g；制备方法如下：精选化学物质材料对制备使用的化学物质材料冷轧碳素钢带、金属类和非金属类药粉要进行精选，并进行质量纯度控制；（2）药粉处理①将高碳铬铁粉100g±0.1g、中碳锰铁粉15g±0.1g、钼铁粉10g±0.1g、硅铁粉15g±0.1g分别置于石英容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温度150℃±5℃，干燥时间60min；②将二硼化钛粉12g±0.1g、石墨粉15g±0.1g，分别置于石英容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温度350℃±5℃，干燥时间60min；（3）筛粉、配粉、混粉①将干燥后的金属类高碳铬铁粉、中碳锰铁粉、钼铁粉、硅铁粉、铝镁合金粉分别用80目筛网过筛，过筛后保存细粉，弃掉杂质；②将干燥后的非金属类二硼化钛粉、石墨粉分别用100目筛网过筛，过筛后保存细粉，弃掉杂质；③称取过筛后的高碳铬铁粉76g±0.1g、中碳锰铁粉14.5g±0.1g、钼铁粉6.6g±0.1g、硅铁粉12.3g±0.1g、铝镁合金粉11g±0.1g、二硼化钛粉10.9g±0.1g、石墨粉14.5g±0.1g加入混粉机内，进行搅拌混合，搅拌转速10r/min，搅拌时间为30min，搅拌混合后成混合药粉；（4）钢带轧制、药粉封装将冷轧碳素钢带在成型轧机上轧制成U型，然后填充混合药粉，并封装，混合药粉的填充率为50%，然后将其轧制成圆管型；（5）精密拉丝、卷绕在拉丝机上通过硬质合金拉丝模把焊丝的直径逐步拉拔减径加工，使焊丝直径尺寸为Φ2.8 mm，然后卷绕成焊丝盘，即耐磨堆焊药芯焊丝；（6）检测、试验、分析对制备的耐磨堆焊药芯焊丝盘进行检测；用Deltaweld‑852型焊机进行堆焊试验；用CMM‑20Z型光学显微镜进行堆焊合金组织分析；用 ML‑10磨料磨损试验机对堆焊层进行耐磨性能分析；结论：TiB2陶瓷强化的耐磨堆焊药芯焊丝为圆管形焊丝盘绕组成的焊丝盘，堆焊焊接层的耐磨性能得到提高，硬度达HRC68.4，提高32.1%，耐磨性提高20%。