[发明专利]多元稀土高强高塑性耐磨焊条及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于金属材料领域，涉及一种高强高塑性耐磨稀土焊条及其制备方法。属材料技术领域。

背景技术：

CN201210207435.4号申请介绍了一种含铜的高强度高韧性焊条熔敷金属，熔敷金属属于Mn-Ni-Cr-Cu系，其化学成分质量百分数为：C：0.030/0.080；Mn：0.60/0.90；Si：0.15/0.35；Ni：2.20/2.85；Cr：0.62/1.00；Mo：0.40/0.60；Cu：0.70/1.10；其余为Fe。该材料与其它高强钢手工焊条相比，含有适量的C元素；Ni元素含量适中；含有较高的Cu。但是熔敷金属的综合性能偏低。

发明内容：

本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种多元稀土高强高塑性耐磨焊条，其具有较高的对接接头综合性能。

本发明的另一目的是提供一种多元稀土高强高塑性耐磨焊条制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

本发明的具体技术方案如下：

一种多元稀土高强高塑性耐磨焊条，由焊丝和药皮构成，药皮包裹焊丝，钠水玻璃和钾水玻璃为粘接剂，药皮粘结在焊丝周围，该焊条的各成份分别如下：

粘接剂成份：由钠水玻璃和钾水玻璃按重量比1：0.2-0.4混合而成；其中钠水玻璃波美度Be 35.0-36.0，模数(M)3.50-3.70，氧化钾(K₂O)质量百分含量为9.5-11.5%，二氧化硅(SiO₂)质量百分含量为22.0-25.0%；钾水玻璃波美度0.35～0.37，模数3.5～3.7，二氧化硅质量百分含量为24.6-25%，氧化钠质量百分含量为7.0-8%；

焊丝成份：各化学成份的重量百份含量为钛0.15%～0.50%，钌0.40%～1.50%，钼0.15%～0.60%，钒0.1-0.5%，镧0.05-0.08％，钇0.01-0.04％，其余Fe；

药皮成份：各化学成份的重量百分含量为：木屑4-6％，二氧化锑2～5％，氟硅酸钠3～5％，长石3～6％，赤铁矿3～5％，高岭土3～6％，二氧化硅7～12％，钛铁合金5～8％，钒铁合金6～8％，钼铁合金4～7％，多元合金粉12-18%，其余为大理石；

所述多元合金粉中各成份的重量百分含量为La 0.05-0.1%，Y 0.05-0.1%，Al 0.05-0.08%，V 0.3-0.6%，Ru 1-4%，Sr 0.5-1%，Mn 1-3%， B 4-7%，Si 5-8%，Ni 1-3%，其余Fe。

所述焊丝的直径为4-6ｍｍ，长度为４00ｍｍ，药皮厚度为1-3ｍｍ；

上述多元稀土高强高塑性耐磨焊条制备方法，该方法具体步骤如下：

1）粘接剂准备：按上述重量比准备粘接剂；

2）药皮成份配制：按照上述重量比取药皮成份，并混合均匀；其中钒铁合金中V的重量百分含量为59-61%，余为铁；钼铁合金中Mo的重量百分含量为65.0-75.0%，余为铁；钛铁合金中钛的重量百分含量20％～25％，其余为铁；其中多元合金粉的制备：按照上述重量比进行配料，原料的纯度均大于99.9％；将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1570-1590℃，得到母合金液体；然后将母合金液倒入装有感应加热圈的坩埚中间包；感应加热圈的频率为50-100kHz，中间包本体下部开有长方孔喷嘴；长方孔喷嘴下部为冷却辊，冷却辊和喷嘴间距为0.3-0.6 mm；当冷却辊转动后，坩埚中间包中的母液与冷却辊接触形成宽度为10-50 mm，厚度为18-24微米的带材；冷却辊轮缘的旋转线速度为21～25m/s；然后将得到的带材放入球磨机中研磨20-24小时，得到多元合金粉；将药皮成份与步骤1）的粘接剂混合均匀，形成药皮料泥；其中药皮成份与上述粘接剂的重量比为100：7-11；

3）焊丝制备：按照上述重量比进行配料，所有原料纯度均大于99.9％；在感应炉中熔炼，熔炼温度为1590-1610℃，浇注成柱状毛坯，然后通过热拔方法形成焊丝，热拔温度为1360-1390℃；

4）将步骤2）混好的药皮料泥沿焊芯长度方向均匀分布涂在步骤3）形成的焊丝上；药皮料泥与焊丝的重量比为0.5～0.6：1；涂后焊条经16-24小时晾干，然后再放入烘箱内在190-230℃烘烤2-3小时，多元稀土高强高塑性耐磨焊条。

步骤2）中长方孔喷嘴尺寸为：宽度为0.1-0.4mm,长度为10-50mm。