[发明专利]高耐磨合金钢焊丝药芯

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨焊丝，具体说是高耐磨合金钢焊丝药芯。

背景技术

在实际工业生产过程中，机械设备和零件的磨损失效对生产影响巨大。减轻磨损 具有节能节材、资源充分利用和保障安全的的重要作用。而对减轻机械零件的磨损很有效 的方法就是焊接。药芯焊丝的出现和发展适应了焊接生产向高效益、低成本、高质量、自动 化发展的趋势。随着世界工业的飞速发展，焊接技术也逐步进入半自动、自动和智能化的阶 段，从而给药芯焊丝的发展带来了广阔的前景。药芯焊丝是近年来发展迅猛、普及较快的一 种先进焊接材料，是未来世纪的主导焊接材料，在自动和半自动焊接中已成为一种很有发 展前途的焊接材料之一。

目前，药芯焊丝中的药粉一般含有大理石，大理石的主要作用是造气，大理石分解 后产生的氧化钙是碱性氧化物，能提高焊缝金属抗热裂纹能力；同时氧化钙能使熔滴粗化， 改变熔滴的过渡形态。大理石分解产生的二氧化碳还可增强电弧气氛的氧化性，降低电弧 中的氢分压，使焊缝金属中的含氢量降低。但是采用这类焊丝焊接的焊缝外观不光滑，飞溅 大，电弧稳定性不理想，且会产生气孔。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种在焊接后焊缝合金具有高耐磨性能的合金钢 焊丝药芯。

本发明采用的技术方案为：高耐磨合金钢焊丝药芯，其组分按以下质量百分比组 成：高碳铬铁合金粉8—10%、电解金属锰粉1.5—2%、硼铁合金粉2.5—4%、铌铁合金粉2— 4%、硅铁合金粉2—4%、钼铁合金粉2—3%、铝粉1—2%，余量为铁粉。

作为优选，高碳铬铁合金粉中含铬65wt%，含碳8wt%。

作为优选，电解金属锰粉中的杂质含量小于0.3wt%。

作为优选，硼铁合金粉中硼含量为18wt%。

作为优选，铌铁合金粉中铌含量为62wt%。

作为优选，硅铁合金粉中硅含量为45wt%。

作为优选，钼铁合金粉中钼含量为53wt%。

作为优选，铝粉中的杂质含量小于0.4wt%。

作为优选，铁粉中的杂质含量小于0.5wt%。

从上可知，本发明的药芯中添加了铬、钼、铌三种耐磨材料中的强碳化物形成元 素，其形成的立方晶系碳化物硬度高，热稳定性好，可以显著提高焊缝合金的耐磨性；且本 发明加入了适量的铝，不仅提高了脱氧、固氮能力，提高电弧稳定性，抑制了碳的氧化，而且 降低了气体溢出性飞溅。

具体实施方式

下面将详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明， 但并不作为对本发明的限定。

高耐磨合金钢焊丝药芯，其组分按以下质量百分比组成：高碳铬铁合金粉8—10%、 电解金属锰粉1.5—2%、硼铁合金粉2.5—4%、铌铁合金粉2—4%、硅铁合金粉2—4%、钼铁合 金粉2—3%、铝粉1—2%，余量为铁粉。其中，

高碳铬铁合金粉中，铬和碳有较强的亲和力，铬可固溶于铁基体中，起到增加基体强度 及耐腐蚀性的作用；铬原子还与碳原子在基体组织晶界处形成碳化物，常呈网状或者树枝 状分布，可提高焊缝合金的耐磨性能。在实际焊接过程中，焊缝合金中铬含量低于铁的含 量，但铬元素往往以原子形式固溶到铁碳化合物中，取代其中的部分铁原子，形成二元碳化 物，从而保证焊缝合金的耐磨性。

硅铁合金粉的加入可获得韧性较高且硬质的耐磨焊缝合金，且硅和锰可进行联合 脱氧，尽管硅锰脱氧能力不太强，但在焊接过程中也恰恰因此就可能易于转入熔池中；而本 发明中加入的碳和铝也恰好可保护硅锰过渡，从而使其承担熔池的脱氧任务；铝粉作为良 好的脱氧脱氮合金成分，能够有效的降低焊接电弧区域以及液态金属中的氧含量，对焊接 过程中熔滴的形成、长大、过程起到很好的保护作用；钼、铌作为强碳化物形成元素，其形成 的立方晶系碳化物硬度高，热稳定性好，可以显著提高焊缝合金的耐磨性。

实施例1

高耐磨焊丝药芯含高碳铬铁合金粉8%、电解金属锰粉1.5%、硼铁合金粉4%、铌铁合金粉 4%、硅铁合金粉2%、钼铁合金粉2%、铝粉2%，余量为铁粉。将该组份的药芯制成焊丝后，测试 焊缝合金硬度为61.4HRC，脱渣率95.3%，飞溅率为9.6%，电弧稳定性好。

实施例2