[发明专利]一种金属型药芯焊丝及其用于低碳钢表面改性的方法

说明书

本发明公开了一种金属型药芯焊丝及其用于低碳钢表面改性的方法，药芯焊丝按照质量比由以下组分组成：硅铁8％，锰粉6％，镍粉30％，铬粉20％，钼粉2％，铜粉1％，钛粉0.5％，氧化镧0.5％，氮化铁16％～19％，铝粉1％～3％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。本发明以MAG焊为热源，金属型药芯焊丝为原材料，在低碳钢表面进行堆焊。发明在堆焊过程中电弧及熔滴过渡稳定，焊接飞溅少，焊缝成形性好且焊丝熔化效率高，焊接变形小；金属型药芯焊丝制备周期短，生产效率高，可以实现连续生产；所制备的堆焊层在10％HCl、10％H₂SO₄酸性环境下耐腐蚀性能优异。

技术领域

本发明属于工件表面处理方法技术领域，具体涉及一种金属型药芯焊丝，还涉及上述金属型药芯焊丝用于低碳钢表面改性的方法。

背景技术

低碳钢在我国被主要应用于工程结构件，但因其抗腐蚀能力差等缺点，导致低碳钢作为工程结构件所应用的领域受限。因此为了充分发挥低碳钢使用潜能，通常会对其表面进行改性处理，这样既能保持低碳钢原有的塑韧性，又能大幅提高工件表面的抗腐蚀能力，拓宽其应用的范围。

材料改性的主要手段就是通过堆焊技术制造双金属零件以取代价格昂贵的整体合金。使低碳钢结构件具有良好的耐蚀，耐磨等性能以满足工作条件的特殊要求，延长工件的使用寿命。

基于此，本发明设计了一种低碳钢表面改性的方法。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种金属型药芯焊丝，其能够用于低碳钢表面改性，进而提高低碳钢表面的抗腐蚀能力。

本发明的第二个目的是提供一种金属型药芯焊丝用于低碳钢表面改性的方法，能够提高低碳钢表面的抗腐蚀能力。

本发明所采用的第一种技术方案是：一种金属型药芯焊丝，按照质量比由以下组分组成：硅铁8％，锰粉6％，镍粉30％，铬粉20％，钼粉2％，铜粉1％，钛粉0.5％，氧化镧0.5％，氮化铁16％～19％，铝粉1％～3％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。

本发明所采用的第二种技术方案是：一种金属型药芯焊丝用于低碳钢表面改性的方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1、按照质量比分别称取：硅铁8％，锰粉6％，镍粉30％，铬粉20％，钼粉2％，铜粉1％，钛粉0.5％，氧化镧0.5％，氮化铁16％～19％，铝粉1％～3％，其余为铁粉，以上组分含量均为质量百分比且质量百分比之和为100％；

步骤2、将步骤1称取的粉末作为药芯，以低碳钢作为焊皮，基于MAG焊，改成采用步骤1制备的金属型药芯焊丝为原料，在低碳钢表面堆焊即得到熔敷层金属。

本发明所采用的第二种技术方案的特点还在于，

步骤4中焊接速度为0.21m/min～0.25m/min；保护气体为80％Ar+20％CO₂，焊接电流为140A～180A。

步骤2中将步骤1称取的所有原料混合均匀，置于管式炉中，持续通入氩气保护，并在200℃～300℃下，保温2h～3h得到合金粉再进行堆焊。

堆焊完成后，分别计算低碳钢及堆焊层在10％HCl、10％H₂SO₄酸性环境下的腐蚀速率。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用MAG焊的焊接方法在低碳钢表面进行堆焊，堆焊过程中电弧及熔滴过渡稳定，焊接飞溅少，焊缝成形性好且焊丝熔化效率高，焊接变形小，生产率高；

2.本发明所述的金属型药芯焊丝制备周期短，生产效率高，可以实现连续生产；