[发明专利]一种用于15CrMoQ管模修复的SHS冶金粉末及其使用方法

说明书

本发明涉及一种用于15CrMoQ管模修复的SHS冶金粉末及其使用方法，包括以下重量份配比：Fe₂O₃占137.146份、Al占46.339份、CaO占5.7508份、FeSi90Al1.5占0.9327份、多合金元素添加物占3.725份；多合金元素添加物包括Mn、Cr、Mo、Ni，多合金元素添加物为直接添加对应金属单质、与对应金属氧化物发生置换反应中任一种方式获得，直接添加对应金属单质包括以下重量份配比：Mn占0.55份、Cr占2.425份、Mo占0.45份、Ni占0.3份。该使用方法包括以下步骤：一、称量；二、混合；三、覆盖；四、点燃。本发明采用SHS冶金方式并配合管模修复使用，能够得到与管模成分相同且更加优异的修复层，提高修复质量，降低企业管模的修复成本，通过对SHS冶金反应粉末的合理配比，有效提高每种金属元素的吸收率。

技术领域

本发明涉及管模修复技术领域，具体的说是一种用于15CrMoQ管模修复的SHS冶金粉末及其使用方法。

背景技术

众所周知，用来离心铸造球墨铸铁管的管模(以下简称管模)是在离心铸管机上生产球铁管所必需的大型精密模具，也是离心铸管行业必备的消耗性关键工艺装备，它由耐热合金经过真空熔炼、铸坯、锻压、热处理、机械加工、探伤检测等一系列的生产工艺过程才能制造出成品，其价格昂贵，在铸铁管的制造成本中占有很大的比例。管模在使用过程中因受到高温金属液的热冲击以及低周热循环作用的影响，龟裂是造成管模失效的主要形式，约占报废管模总量数的90％以上，而且它与管模内径变小超差密切相关。管模的修复和再利用对铸管企业来说是降低成本的重要途径之一。

中国专利号为CN201711287439.7的发明专利中公开了一种用于修复离心球磨管模内壁的半导体激光熔覆镍基合金粉末，所述的镍基合金粉末按照重量百分比为C：0.06-0.09％，Cr：20-22％，B：0.5-1.0％，Fe：2-6％，Mo：8-10％，Al：4-8％，W：0.6-1.2％，Nb+Ta：2-6％，其余为Ni。该镍基合金粉末为800nm至1000nm波长的半导体激光器专用的激光熔覆合金粉末，具有良好的耐热疲劳性能；有效提升激光熔覆功能层的抗热疲劳性能，但是其只能在导体激光器中使用，而且激光熔覆的成本高，操作繁琐，同时该合金粉末无法适应对成分为15CrMoQ的管模修复。

发明内容

为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种用于15CrMoQ管模修复的SHS冶金粉末及其使用方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于15CrMoQ管模修复的SHS冶金粉末，包括以下重量份配比：Fe₂O₃占137.146份、Al占46.339份、CaO占5.7508份、FeSi90Al1.5占0.9327份、多合金元素添加物占3.725份。

进一步的，所述多合金元素添加物包括Mn、Cr、Mo、Ni；所述多合金元素添加物为直接添加对应金属单质、与对应金属氧化物发生置换反应中任一种方式获得。

进一步的，所述直接添加对应金属单质包括以下重量份配比：Mn占0.55份、Cr占2.425份、Mo占0.45份、Ni占0.3份。

进一步的，所述与对应金属氧化物的置换反应方程式为：

Cr₂O₃+2Al→Al₂O₃+2Cr+530kj

3MnO₂+4Al→2Al₂O₃+3Mn+951kj

3MoO₂+4Al→2Al₂O₃+3Mo+817kj