[发明专利]一种粉煤灰活性氩弧焊剂及其应用

权利要求书

1.一种粉煤灰活性氩弧焊剂，其特征在于：所述的粉煤灰活性氩弧焊剂为纯的粉煤灰，所述的纯粉煤灰中含有SiO₂和Al₂O₃成分质量百分含量总含量高达77％，使用前，先对所述的纯的粉煤灰进行中温煅烧，然后过筛，得到粒度均匀的粉末。

2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰活性氩弧焊剂，其特征在于：所述的粉煤灰活性氩弧焊剂为向中温煅烧后的粉煤灰中加入分析纯级的SiO₂，其中，SiO₂的加入量为粉煤灰质量的40～90％。

3.根据权利要求2所述的一种粉煤灰活性氩弧焊剂，其特征在于：SiO₂的加入量为粉煤灰质量的40％。

4.根据权利要求1或2所述的一种粉煤灰活性氩弧焊剂的应用，其特征在于：

第一步，粉煤灰活性焊剂的选取和预处理；

所述的粉煤灰活性氩弧焊剂为预处理后的纯粉煤灰，或者向预处理后的纯粉煤灰中加入SiO₂，加入量为纯的粉煤灰质量的40～90％；纯的粉煤灰在使用前进行中温煅烧热活化预处理；

第二步，熔覆块的制备；

活性氩弧熔覆材料由还原铁粉、硼砂以及碳化硼组成；按照质量百分含量：还原铁粉89％，硼砂5％，碳化硼颗粒6％；将上述配方按比例称重共计10g，共混均匀后掺入0.2～0.3g模数为2.5的水玻璃，研磨，进行熔覆块体的压制，预置压力60MPa，脱模后室温干燥24h，得到熔覆块；

第三步，在熔覆块表面涂覆粉煤灰活性氩弧焊剂；

采用丙酮为溶剂，将粉煤灰活性氩弧焊剂与丙酮溶剂按照1g:4mL混合后搅拌，涂刷于熔覆块表面，刷涂完成后室温阴干24h后进行焊接；

第四步，熔覆焊接；

钨极材质及直径为铈钨极2.0mm，钨极尖角30°，8#陶瓷喷嘴直径12mm，焊接工艺参数选取为：焊接电流100～200A，氩气流量3.5～9L/min，焊接速度75～155mm/min，电弧长度2.5～5.5mm。

5.根据权利要求4所述的一种粉煤灰活性氩弧焊剂的应用，其特征在于：焊接工艺参数为：焊接电流145A，氩气流量6L/min，焊接速度120mm/min，电弧长度5.0mm。

6.一种活性氩弧熔覆层，其特征在于：采用权利要求5或6中的制备方法得到所述的熔覆层，熔覆层中存在Fe、Fe₂B、Fe₃B、Fe_3.5B和FeSi，还有含Al新相Fe₂AlB₂和Fe₃Al₂Si₃。

7.根据权利要求6所述的一种活性氩弧熔覆层，其特征在于：活性氩弧熔覆层显微硬度为300HV～450HV，宏观硬度即洛氏硬度为42.7HRC，活性氩弧熔覆层耐磨性相对基体提高了2.33倍；耐酸性是基体的4.26倍；耐盐性是基体的2.31倍；不同转速下，耐冲蚀性是基体的4.28～6.46倍；不同冲蚀介质浓度下，耐冲蚀性是基体的1.30～4.57倍。