[发明专利]高硬度焊接合金及其组合物

说明书

本发明提供了高硬度焊接合金的组合物，按照重量比例，其组合物包括：C：≤0.5％，但不为0；Si：0.5‑6％；Mn：0.01‑0.11％；P：0.01‑0.07％；S：0.01‑0.06％；Cr：6‑13％；Mo：≤1.2％，但不为0；Ti：0.0‑0.6％；V：1.0‑1.8％；其余为Fe以及不可避免的杂质。本发明还提供了由上述高硬度焊接合金的组合物制备的高硬度焊接合金。本发明所提供的高硬度焊接合金、以及所述高硬度焊接合金的组合物，具有良好的硬度，同时具有良好的焊接性能，可用于锻造铁基材、轧制钢材、铸造铁基材的焊接，尤其是可以用作3D打印金属耗材。

技术领域

本发明涉及一种焊接金属材料，尤其涉及一种高硬度焊接合金及其组合物。

背景技术

过去的半个世纪，激光技术、计算机技术、新材料技术的融合成就了增材制造(3D打印)技术的崭新时代。增材制造是无模具的直接近净成形技术，以计算机辅助设计/制造为基础，将材料逐层固化、熔覆，或逐层累叠、块体组焊连接成为整体结构，可实现个性化、订制化、小型化的生产模式。

就加工制造的物理概念而言，焊接是增材制造的典范，无论是焊条修复堆焊，还是数控自动化焊接技术，以及基于高能束流热源的增材制造，都属于广义的增材制造领域。金属构件的增材制造技术得以迅猛发展的技术基础是高能束流(电子束、激光束)作为特种焊接热源的技术进步，高能束流极具柔性，能量可精确控制，与计算机辅助设计/制造信息技术深度融合，在真空室内或惰性气体保护环境中，向聚焦加热区填送金属丝材或铺送金属粉料，使材料逐层熔化、凝固成型。

增材制造本质上属于材料加工领域，常用的增材制造材料(耗材)包括工程塑料、橡胶材料、光敏树脂、金属、陶瓷等，其中金属材料的3D打印技术发展尤为迅速，3D打印所使用的金属粉末一般要求纯净度高、球形度好、粒径分布窄、氧含量低。目前，应用于3D打印的金属粉末材料主要有钛合金、钴铬合金、不锈钢和铝合金材料等。

目前中国增材制造在设备、软件等领域，已经拥有一些有影响力的企业和品牌，但是材料主要依赖于进口，研发具有自主知识产权的增材制造材料具有重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种焊接用的金属材料、以及所述焊接用的金属材料的组合物。

本发明第一个方面是提供一种高硬度焊接合金的组合物，尤其是增材制造(3D打印)金属耗材或合金耗材的组合物。

本发明一种优选实施例中，以所述高硬度焊接合金的组合物的总重量为基准，按照重量比例，包括：

C：≤0.5％，但不为0；

Si：0.5-6％；

Mn：0.01-0.11％；

P：0.01-0.07％；

S：0.01-0.06％；

Cr：6-13％；

Mo：≤1.2％，但不为0；

Ti：0.0-0.6％；

V：1.0-1.8％；

其余为Fe以及不可避免的杂质。

本发明所述高硬度焊接合金的组合物中，以所述高硬度焊接合金的组合物的总重量为基准，按照重量比例，更优选地包括：

C：≤0.5％，但不为0；

Si：1.0-5％；

Mn：0.01-0.10％；

P：0.01-0.06％；

S：0.01-0.05％；

Cr：8-12％；