[发明专利]一种环保的高耐磨性药芯焊丝及其制备方法

说明书

本发明涉及一种环保的高耐磨性药芯焊丝及其制备方法。所述高耐磨性药芯焊丝包括钢皮和药芯，所述药芯包含以下重量百分比的组分：硅铁粉6.5～7.5％，铝硅酸盐3.0～3.8％，锰铁粉4.0～5.0％，镍金属粉9.3～10.1％，金红石1.8～2.2％，萤石6.3～7.6％，硼砂12.3～13.8％，碳酸钾7.2～8.0％，还原铁粉余量。本发明所述的药芯焊丝作为用于明焊的管状硬质合金堆焊金属丝，焊接形成的熔敷金属不含常规焊丝中常用的增加硬度的铬元素，但仍然展现出了非常高的硬度和耐磨性。此外，根据本发明的药芯焊丝不含铬元素及其它非环保组分，减少了铬等的污染，环保效果优良，并且所含组分成本低廉。

技术领域

本发明涉及焊接材料领域，更具体地，涉及一种环保的高耐磨性药芯焊丝及其制备方法。

背景技术

药芯焊丝，也称为粉芯焊丝、管状焊丝，可分为加气保护和不加气保护两大类。药芯焊丝的外侧表面与实芯焊丝相同，是由塑性较好的低碳钢或低合金钢等材料制成的，而内侧则加入了药芯，以赋予焊丝不同的焊接功能。药芯焊丝的制造方法通常是先把钢带轧制成U形断面形状，再把按剂量配好的药芯装填到U形钢带中，用压轧机轧紧，最后经拉拔制成不同规格的药芯焊丝。

目前，市场上的药芯焊丝通常含有大量的铬元素，以为焊接件提供较好的力学性能，但是，铬元素对环境具有一定的污染性，且成本较高，因此本领域技术人员也在寻求开发一种不含铬元素且也不含其它非环保组分的药芯焊丝。

发明内容

[技术问题]

针对现有技术存在的不足，本发明的一个目的在于提供一种环保的高耐磨性药芯焊丝，其作为用于明焊的管状硬质合金堆焊金属丝，焊接形成的熔敷金属不含常规焊丝中常用的增加硬度的铬元素，但仍然展现出了非常高的硬度和耐磨性。此外，根据本发明的药芯焊丝不含铬元素及其它非环保组分，减少了铬等的污染，环保效果优良，并且所含组分成本低廉。

本发明的另一个目的在于提供一种上述环保的高耐磨性药芯焊丝的制备方法。

[技术方案]

为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方式提供了一种环保的高耐磨性药芯焊丝，其包括钢皮和药芯，所述药芯包含以下重量百分比的组分：

在本发明中，所述药芯焊丝在焊接过程中生成的熔敷金属的化学成分包括以下重量百分比的元素：C 0.3～0.8％、Mn 1.8～3.0％、Si 1.0～2.0％、Ni 1.8～3.0％、Ti 0.1～0.5％、B 1.8～2.2％、余量为Fe以及不可避免的杂质。所述药芯焊丝虽然不含常用的铬元素，但能够在熔敷金属晶体基体中形成硬质的硼化物，从而赋予熔敷金属很高的硬度(可达65HRC以上)，并且在堆焊层中还分布有碳化硼，带来了非常优良的耐磨性。另外，所述药芯焊丝形成的熔敷金属流动性好，铺散均匀，飞溅小。此外，本发明所述的环保的高耐磨性药芯焊丝属于自保护焊丝，在焊接时不需要Ar、CO₂等保护气体，因而更加环保和节约成本。

进一步地，所述钢皮采用Q235A低碳钢。采用该型号的钢皮，柔韧性和延伸性较好，便于加工制造所述药芯焊丝，并且还能够有效保护药芯与外界隔绝，提高焊丝稳定性。

进一步地，所述药芯的填充率为20～30％，优选25％。在此填充率下，所述药芯焊丝能够保证药芯充分发挥助焊助熔的作用。

所述硅铁粉中Si的含量可以为43～47重量％，优选45重量％。

所述铝硅酸盐可以为高岭土或沸石。

所述锰铁粉中Mn的含量可以为80～90重量％，优选85重量％。

进一步地，所述药芯焊丝的直径可以为2.0～1.4mm，优选1.6mm。

根据本发明的一个实施方式提供了上述药芯焊丝的制备方法，其包括以下步骤：