[发明专利]一种自保护堆焊药芯焊丝的制备方法

说明书

本发明属于堆焊材料技术领域，特别涉及一种自保护堆焊药芯焊丝的制备方法，根据合金的组分及质量百分比为铬铁0.2～0.6％，硅铁0.4～0.8％，氮化铬2～3.5％、菱锌矿1～3％，氟化钠0.2～1.0％，钛酸钾0.2～1.5％，二氧化钛0.5～1.5％，锰铁0.8～1.8％，余量为铁，其中，氮占全部药粉重量的0.1～0.15％，进行配料熔炼后，经电渣重熔、开坯、退火、酸洗、修磨、冷拉等工艺制备得到的自保护堆焊药芯焊丝，具有较好的磨损性能、红硬性，并能防止堆焊层的剥离。

技术领域

本发明属于耐磨材料技术领域，特别涉及一种自保护堆焊药芯焊丝的制备方法。

背景技术

堆焊作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法，越来越广泛地应用于各个工业部门零件的制造修复中。为了最有效地发挥堆焊层的作用，希望采用的堆焊方法有较小的母材稀释、较高的熔敷速度和优良的堆焊层性能，即优质、高效、低稀释率的堆焊技术。

目前普遍使用的耐磨堆焊材料含碳和合金元素较高，主要是利用碳与铬、钛、钒、铌等形成碳化物硬质点，来提高堆焊层金属的硬度，从而提高其耐磨性能。但此类焊接材料由于含碳量高，往往抗焊接裂纹能力较差，韧性较低。

现有技术在堆焊时，大多采用埋弧焊丝或使用硬面堆面专用药芯焊丝及焊剂，会造成以下问题：1、堆焊层硬度不均匀，不稳定；2、有裂纹出现；3、耐磨性不好，成本较高，以上问题均制约着硬面堆焊药芯焊丝的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用寿命长，制备工艺简单的自保护堆焊药芯焊丝的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自保护堆焊药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：

S1，按重量百分比将铬铁0.2～0.6％，硅铁0.4～0.8％，氮化铬2～3.5％、菱锌矿1～3％，氟化钠0.2～1.0％，钛酸钾0.2～1.5％，二氧化钛0.5～1.5％，锰铁0.8～1.8％，余量为铁，其中，氮占全部药粉重量的0.1～0.15％，进行配料，将原料投入真空感应炉中进行熔炼后，浇注成电极棒；

S2，采用电渣重熔设备，将电极棒的表面进行打磨处理后作为自耗电极插入熔渣内，电流2100～2300A，钢锭封顶补缩电流0～1500A，封顶时间3～5min，停电冷却5～10min脱锭，冷却至常温，得到合金锭；

S3，将合金锭放入初始温度≤600℃的加热炉内进行加热，升温至1210～1250℃，保温50～80min后进行锻造，锻造成合金坯，冷却至常温；

S4，将合金坯表面修磨后，加热至1080～1120℃进行热轧，热轧成盘元丝材，冷却至常温，将盘元丝材用硫酸进行酸洗，然后修整打磨；

S5，采用冷拉工艺，将盘元丝材逐步拉细，直至丝材直径≤3mm；

S6，将冷拉处理后的盘元丝材升温至1035℃～1065℃进行氢退处理。

优选的方案，步骤S2中，所述熔渣采用CaF₂、Al₂O₃、CaO渣系，渣系中CaF₂的质量百分比含量为75～85％，Al₂O₃的质量百分比含量为12～18％，CaO的质量百分比含量为4～6％。

本发明的有益效果是：

1、本发明配方合理，本发明添加将碳、硅铁、碳化铬、磁铁矿、镍、锰复配使用，并加以添加氟化钠、钛酸钾等物质，熔敷后得到高硬度的堆焊层金属，具有较好的磨损性能。

2、Cr在合金组织中起到稳定组织的作用，延缓了碳化物合金颗粒的长大。