[发明专利]一种含经热防护处理的碳化钨颗粒的耐磨堆焊药芯焊丝

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种以表面经热防护处理的铸造碳化钨颗粒为粉芯的耐磨堆焊药芯焊丝及其制备方法。

背景技术

在碳化钨颗粒耐磨堆焊过程中，由于电弧和熔池的高温作用及碳化钨与铁基之间的反应扩散，必然造成碳化钨颗粒的熔化和溶解，从而影响堆焊层的耐磨性。电弧堆焊碳化钨热保护技术就是在堆焊过程中利用绝热剂尽可能地减轻碳化钨颗粒的熔化和溶解，保持堆焊层中碳化钨颗粒的原有理化性能。其原理是利用绝热剂在高温下发生物理、化学反应时吸收或带走大量的热量并切断被保护物体与环境的物质和能量交换，形成一种热屏障达到预防被保护物体过热的目的。热固性酚醛树脂是广泛使用的成碳型烧蚀材料，其中硼酚醛树脂是由甲醛、苯酚和硼酸合成的一类改性酚醛树脂，具有较高的分解温度和较高的成碳率。

国内外有很多学者对降低堆焊过程中碳化钨颗粒的熔化溶解的方法进行了研究，但未见对碳化钨颗粒表面溶覆硼酚醛树脂作为热防护层后制作耐磨堆焊焊丝的方法。采用本发明的方法对碳化钨颗粒进行处理，具有成本低、工艺简单、效果好等优点，对于提高国产耐磨堆焊焊丝质量具有重要意义。

发明内容

为了减少铸造碳化钨颗粒在堆焊过程中的熔化溶解程度，本发明提供一种简单易行的方法，对碳化钨颗粒表面进行热防护处理，使其在氩气保护堆焊过程中具有很低的熔化溶解程度，从而使堆焊层具有良好的耐磨性。其特征是：在碳化钨颗粒表面形成一层耐高温硼改性酚醛树脂热防护保护层，然后制成耐磨堆焊焊丝。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

1、将硼改性耐高温热固性酚醛树脂(FB树脂)按质量比1∶1溶于无水乙醇中，待其充分溶解后按铸造碳化钨与FB树脂的质量比为10∶1～50∶1加入铸造碳化钨颗粒，然后自然晾干或用烘干炉进行烘干。

2、将烘干后的颗粒进行破碎处理，以破碎后的铸造碳化钨颗粒为粉芯，低碳钢带为外皮，按质量百分比50％～70％的填充率，制作直径2.0mm、2.4mm的焊丝。

3、采用纯氩气保护进行TIG堆焊或MIG堆焊，电流150A～200A，电压22V～28V。

方案中铸造碳化钨的技术条件是GB/T4295-93，颗粒粒度为40-80目，FB耐高温树脂分解温度500℃以上，1000℃仍有50％的残碳率，线烧蚀率-0.079mm/s，质量烧蚀率0.0333g/s，不燃，基本无烟无毒。

本发明的有益效果是，可以在碳化钨颗粒表面生成热防护层，且方法简单易行，对环境无污染。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明焊丝的结构示意图。图中1.铸造碳化钨颗粒；2.热防护层；3.钢带制成的焊丝外皮。

图2是焊丝堆焊后堆焊层的金相图。图中碳化钨颗粒形状保持完好，基本没有溶解，大量较均匀地分布于堆焊层中。

具体实施方式：

以下通过实施例对本发明的内容做进一步说明，但并不意味着本发明的主题范围仅限于以下实施例，利用本专业常用手段做出的替换和变更均应包含在本发明之内：

实施例

首先将FB树脂碾碎，称取10克FB树脂放入10克无水乙醇中，充分搅拌后待树脂完全溶解后加入100克40-60目的铸造碳化钨颗粒。将混合物放入100℃的干燥箱烘干约2小时，乙醇完全挥发，碳化钨颗粒在FB树脂粘性作用下结在一起，将其碾碎分散。

以上述处理过的碳化钨颗粒为粉芯，H08低碳钢带为外皮制作焊丝。钢带规格：0.5×10mm，焊丝直径2.0mm，填充率55％。

堆焊设备WSE350交直流氩弧焊机，额定功率16KVA，氩气流量10L/min，电流150A，TIG焊。堆焊后，堆焊层碳化钨颗粒熔化溶解较轻，耐磨性大大提高。