[发明专利]一种耐磨焊丝及其制备方法

说明书

本发明涉及金属焊接材料技术领域，具体涉及一种耐磨焊丝，包含的组分及其重量百分比为：铬：10.00%‑40.00%；碳：3.00%‑8.00%；锰：0.50%‑4.00%；硅：0.40%‑3.50%；硼：0.10%‑2.50%；钒：0.10%‑2.00%；镍：0.05%‑0.50%；铌：0.20%‑1.00%；钼：0.10%‑0.50%；余量为铁；克服了传统焊丝成本高、耐磨强度低的缺陷；添加少量成本较低的钒，利于耐磨焊丝合金化；将C含量提高，改善了焊丝的耐磨性能，提高了堆焊合金的耐磨强度；提供了该耐磨焊丝的制备方法；通过初级混合与深度混合，提高了堆焊合金的耐磨强度，延长了使用寿命。

技术领域

本发明涉及金属焊接材料技术领域，具体涉及一种耐磨焊丝及其制备方法。

背景技术

双金属复合耐磨钢板由低碳钢板和合金耐磨层两部分组成，抗磨层一般占总厚度的1/3－1/2。工作时由基体提供抵抗外力的强度、韧性和塑性等综合性能，由耐磨层提供满足指定工况需求的耐磨性能。耐磨钢板具有很高耐磨性能和较好冲击性能，能够进行切割、弯曲、焊接等，可采取焊接、塞焊、螺栓连接等方式与其他结构进行连接，在维修现场过程中具有省时、方便等特点，广泛应用于冶金、煤炭、水泥、电力、玻璃、矿山、建材、砖瓦等行业，与其他材料相比，有很高的性价比，已经受到越来越多行业和厂家的青睐。

耐磨钢板的耐磨层和基体之间是冶金结合。通过专用设备，采用自动焊接工艺，将高硬度自保护合金焊丝均匀地焊接在基材上，以提高耐磨钢板的耐磨强度、抵抗外力强度等性能。耐磨焊丝主要以铬合金为主，同时还添加锰、钼、镍等其它合金成分，金相组织中碳化物呈纤维状分布，纤维方向与表面垂直。合金碳化物在高温下有很强的稳定性，保持较高的硬度，同时还具有很好的抗氧化性能，在500℃以内完全正常使用。

目前，为了进一步改善焊丝的性能，提高堆焊合金的硬度、韧性及耐磨性能，出现了在原有焊丝合金材料的基础上，添加钌、铑、钯、锇、铱、铂等材料的耐磨焊丝，众所周知，除了铂在地壳中的含量为亿分之五、钯在地壳中的含量为亿分之一外，钌、铑、锇、铱4个元素在地壳中的含量都只有十亿分之一；又由于它们多分散于各种矿石之中，很少形成大的聚集，所以价格昂贵，大大提高了生产及使用成本。

焊丝中随着C含量的不断提高，组织的过共晶越来越明显，碳化物的数量增多，使得宏观硬度都很高；但是，由于伴随着C含量的升高，韧性也会大大降低，因此传统焊丝中C含量多数被控制的比较低，而C含量降低又会导致焊丝的耐磨性能降低，影响堆焊合金的强度。此外，传统的焊丝，由于加工过程中将组分简单混合，焊丝的表面密度和内部密度存在差异，导致内外硬度不一致，严重影响耐磨强度，形成堆焊层后，一旦出现一个磨损缺口，内层很容易就被磨损消耗，严重影响堆焊合金的使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种耐磨焊丝，克服了传统焊丝添加贵金属成本高，C含量低导致耐磨强度低的缺陷；通过添加少量成本较低的钒，净化变质、细化晶粒，更有利于耐磨焊丝合金化，改善了焊丝的耐磨性能；将C含量提高，进一步改善了焊丝的耐磨性能，从而提高了堆焊合金的耐磨强度。

本发明的第一个目的通过以下技术方案来实现：

一种耐磨焊丝，包含的组分及其重量百分比为：铬：10.00%-40.00%；碳：3.00%-8.00%；锰：0.50%-4.00%；硅：0.40%-3.50%；硼：0.10%-2.50%；钒：0.10%-2.00%；镍：0.05%-0.50%；铌：0.20%-1.00%；钼：0.10%-0.50%；余量为铁。