[发明专利]一种超高硬度、耐磨的焊丝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：铬15‑55份，硼1‑10份，钛3‑20份，硅1‑9份，稀土0.01‑2份。所述焊丝，按重量份数计，还包括铁5‑40份，碳0.01‑0.3份，铌0.5‑8份，镍0.1‑3份。所述稀土为钪、钇或钆中的一种或多种。本发明制备的产品能从根本上提高磨辊表面的硬度和耐磨性，使得磨辊表面从以前的6‑11个月使用寿命延长至15‑20个月，显著提高了磨辊的使用寿命，提高经济效益。另外，本发明产品的制备过程简单，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于材料领域，特别涉及一种超高硬度、耐磨的焊丝及其制备方法。

背景技术

磨煤机制粉系统作为燃烧火电站的主要系统，其运行状况直接关系到锅炉带负荷能力及炉内燃烧稳定性。其中磨辊是磨煤机中最主要的易磨损件。由于磨辊在服役中既承受着煤的摩擦磨损，又承受煤的高应力接触疲劳作用，特别是当受到煤的摩擦和高应力接触疲劳作用，使得磨辊使用寿命很短，在某些严酷的工况下其使用寿命只有1-2个月，需要经常更换，不仅提高制造成本，而且也花费大量不必要的时间成本，因而如何提高磨辊的使用寿命就成为火电厂迫切需要解决的一个难题。

现有技术中，一般采用在磨辊表面堆焊一般的高铬铸铁焊丝，但耐磨性较差。也有采用添加一些价格贵重的金属元素，如钒，且添加量高时才能起到一定的改善效果，然后仍然不能同时达到高硬度和耐磨的性能要求，使得付出高成本的同时并不一定得到满意的使用效果。还有的在磨辊表面镶嵌陶瓷，以提高耐磨性，然后容易存在陶瓷片脱落风险，且成本昂贵。

因此，提供一种超高硬度、耐磨的焊丝，将焊丝涂覆在磨辊表面表面来提高磨辊的表面硬度和耐磨性有十分重要的经济价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种超高硬度、耐磨的焊丝及其制备方法。所述焊丝通过堆焊在磨辊表面，可以显著提高磨辊表面的硬度和耐磨性能，提高磨辊的使用寿命。

一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：

优选的，一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：

进一步优选的，一种超高硬度、耐磨的焊丝，按重量份数计，包括以下组分：

优选的，所述稀土为钪、钇或钆中的一种或多种。

进一步优选的，所述焊丝，按重量份计，还含有铌0.5-8份(优选0.5-7份，更优选1-3份)，镍0.1-3份(优选0.5-1.5份)。

一种超高硬度、耐磨的焊丝的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方量称取各组分，将铬、硼、钛、硅和稀土搅拌混合，然后放入烘干炉中，在350-500℃下干燥0.5-2小时，然后在150-200℃下保温1-2小时，制得混合物A；

(2)通过成型机(该成型机为行业内制备焊丝所用的一般设备)将碳钢带轧制成凹槽，然后向凹槽中添加混合物A，再碾压闭合，拉拔成直径为1-3.5mm(优选1.6-3.2mm)的丝状物，即制得本发明所述的焊丝。

优选的，所述铬、硼、钛、硅和稀土以单质粉体的形式存在，所述单质粉体的目数为50-90目(优选60-80目)。

优选的，所述碳钢带为一种低碳钢带，进一步的，所述碳钢带中碳含量(按质量分数计)低于0.2％(优选0.01-0.10％)。

优选的，所述凹槽为U型槽。

优选的，步骤(2)中混合物A在凹槽中的填充率为10-50％(优选22-28％)。