[发明专利]一种焊丝及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料领域，具体涉及一种焊丝及其制造方法。

背景技术

目前，电力、水泥、钢铁、矿山等行业的机械耐磨件上用于堆焊修复的焊接材料，一般属于高锰钢和高铬铸铁系列，然而高锰钢在低、中冲击磨损工况下，其冲击相变硬化不能充分发挥，使得耐磨性低，寿命短；而高铬铸铁系列一般只含有碳、铬、硅、锰等合金元素，其耐磨性主要依靠碳与铬形成复合碳化物（Fe、Cr）₇C₃、（Fe，Cr）₂₃C₆与基体相结合而达到，但碳化物（Fe、Cr）₇C₃的硬度为HV1200～1800，（Fe，Cr）₂₃C₆的硬度为HV1000～1520，虽是一种很耐磨的材料但抗裂性极差。如果加入铬含量过高，堆焊表面硬度不会增加，而且表面产生很多裂纹，易使耐磨层脱落。

发明内容

本发明提供了一种焊丝及其制造方法，可很好的解决以上问题。

本发明的目的是在高铬铸铁堆焊材料的基础上添加一定量的钼元素来解决一般堆焊材料在磨损条件硬度小、耐磨性差的问题。

本发明提供了一种焊丝，包括低碳钢外皮和药芯，所述焊丝焊接后形成堆焊层，所述堆焊层包括以下合金元素：按重量百分比计算，C为3.5％～6.5％，Cr为16％～35％，Si为0.5％～2.5％，Mn为0.5％～2.5％，Mo为0.5％～3.5％。

根据本发明的具体技术方案，其中，所述药芯重量占所述焊丝重量为35％～65％。

根据本发明的具体技术方案，其中，所述药芯由以下合金粉末组成：高碳铬铁、低碳铬铁和金属铬中的一种或几种，锰铁或硅锰合金中的一种，钼铁，镍粉，雾化硅铁粉，石墨，铁粉。

根据本发明的具体技术方案，其中，所述药芯由以下合金粉末组成：按重量百分比计算，高碳铬铁46％或低碳铬铁43％中的一种、锰铁12％或硅锰合金15％中的一种、钼铁1.5％、镍粉0.5％、雾化硅铁粉20％、石墨10％、铁粉10％。

根据本发明的具体技术方案，其中，所述药芯由以下合金粉末组成：按重量百分比计算，高碳铬铁52％或低碳铬铁48％中的一种、锰铁12％或硅锰合金16％中的一种、钼铁2.4％、镍粉0.5％、雾化硅铁粉20％、石墨9％、铁粉4.1％。

根据本发明的具体技术方案，其中，所述药芯由以下合金粉末组成：按重量百分比计算，高碳铬铁41％或低碳铬铁41％中的一种、铬粉6％、锰铁12％或硅锰合金12％中的一种、钼铁3.0％、镍粉0.5％、雾化硅铁粉20％、石墨15％、铁粉2.5％。

根据本发明的具体技术方案，其中，采用明弧焊接。

本发明还提供了上述焊丝的制造方法，选用宽度为12mm～16mm、厚度为0.3mm～0.5mm的低碳钢外皮，先将所述低碳钢外皮轧制成U形，再向U形槽中加入药芯，然后将U形槽合口，使药芯包裹其中，然后经拔丝机拉拔到直径为2.4mm～2.8mm。

根据本发明的具体技术方案，其中，所述药芯重量占所述焊丝重量为35％～65％。

根据本发明的具体技术方案，其中，所述药芯由以下合金粉末组成：高碳铬铁、低碳铬铁和金属铬中的一种或几种，锰铁或硅锰合金中的一种，钼铁，镍粉，雾化硅铁粉，石墨，铁粉。

根据本发明的具体技术方案，其中，所述合金粉末的粒度为过60目～80目。

本发明的焊丝焊接后形成的堆焊层包含钼元素，由于钼元素形成碳化物的能力比铬强，且钼可增加铸铁的淬透性，抑制珠光体的析出，促使基体中马氏体组织的形成，因而可显著提高碳化物和基体的硬度；本发明的焊丝具有焊接后形成的堆焊层硬度高、碳化物颗粒细小、冲击磨损性能优越等特点。

具体实施方式

下面以具体实施例的方式说明本发明，但是本发明决不仅限于下列实施例。

一种焊丝，包括低碳钢外皮和药芯，所述焊丝焊接后形成堆焊层，所述堆焊层包括以下合金元素：按重量百分比计算，C为3.5％～6.5％，Cr为16％～35％，Si为0.5％～2.5％，Mn为0.5％～2.5％，Mo为0.5％～3.5％。