[发明专利]锤式破碎机锤头耐磨抗冲击堆焊金属芯焊丝

说明书

技术领域

用于锤式破碎机锤头耐磨堆焊的金属芯焊丝，属于材料加工工程中的焊接领域，该发明主要应用于5～10公斤级锤头耐磨堆焊。

背景技术

锤式破碎机是冶金、矿山、煤炭、建材和交通等行业中普遍使用的设备，其中锤头是最容易磨损失效的配件。人们普遍认为锤头的磨损情况主要为高冲击低应力磨粒磨损，因此多以高锰钢为主要耐磨材料制作锤式破碎机锤头易磨损件，但从锤头工作情况来看，由于多数单位所用的锤头重量一般为5～10公斤，因此在使用过程中锤头所受冲击小，冲击力不足以使高锰钢产生加工硬化，因此高锰钢的耐磨性不能发挥，耐磨性较差。

为研究5～10公斤锤头使用寿命短，磨损快的原因，对高锰钢锤头进行了磨损失效分析，研究认为5～10公斤锤头的磨损微观形貌主要以切削磨损为主，因此可以认为锤头主要磨损形式为低冲击高磨损。根据磨损失效分析结果，研制了以碳化铌为硬质相的锤式破碎机耐磨堆焊金属芯焊丝。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提高5～10公斤级锤头的使用寿命。本发明所提供的堆焊金属芯焊丝，其特征在于所述的药芯成分质量百分含量范围如下：

碳化铌：20～40％；钼铁：2～5％；锰铁：5～8％；硅铁：2～5％；高碳铬铁：10～20％；钛铁：1～3％；萤石(CaF2)：1～2％；石墨：1～3％；碳酸钾：1～2％；；余量添加还原铁粉。

其中各组分作用如下：

碳化铌：向焊缝金属过渡合金元素，作为硬质相。

高碳铬铁：向焊缝金属过渡合金元素。

钼铁：向焊缝金属过渡合金元素，提高淬硬性。

锰铁：减少氧化。

硅铁：减少氧化。

钛铁：提高合金元素过渡系数，细化晶粒，提高韧性。

萤石(CaF₂)：主要用于稳弧。

石墨：稳弧，提高元素过渡系数。

碳酸钾：提高稳弧性。

还原铁粉：填补余量。

本发明的制备方法采用现有技术，包括以下步骤：

1、将轧钢带成U形，再向U形槽中加入占本发明焊丝总重的20-40％的本发明药芯；

2、将U形槽合口，使药芯包裹其中，通过拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm，得到最终产品。

附图说明

图1：堆焊修复后的锤头

图2：药芯焊丝成形工艺示意图。

具体实施方式

所有实施例焊丝都是由昆明重机厂制造的“FCWM50被动拉拔式药芯焊丝机”制出：

1.选用10×0.3(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。取合金粉末10千克，其中碳化铌粉末2.0千克、钼铁0.2千克、锰铁粉末0.5千克、硅铁粉末0.2千克、高碳铬铁1千克；钛铁粉末0.1千克、萤石粉末0.1千克、石墨末0.3千克、余量还原铁粉。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为20％。将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为：3.0mm、2.8mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm、1.8mm、1.6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm。将成形的焊丝堆焊到锤头磨损部位，焊接电流150～250A，焊接电压20～30V。层间温度控制在100～200℃。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。

2.选用10×0.3(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。取合金粉末10千克，其中碳化铌粉末2.5千克、钼铁0.2千克、锰铁粉末0.8千克、硅铁粉末0.2千克、高碳铬铁2千克；钛铁粉末0.1千克、萤石粉末0.1千克、石墨末0.1千克、余量还原铁粉。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为30％。将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为：3.0mm、2.8mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm、1.8mm、1.6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm。将成形的焊丝堆焊到锤头磨损部位，焊接电流150～250A，焊接电压20～30V。层间温度控制在100～200℃。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。