一种焊丝粉体药芯、耐磨埋弧堆焊药芯焊丝及其制备方法和应用

本发明涉及焊丝，尤其涉及一种焊丝粉体药芯、耐磨埋弧堆焊药芯焊丝及其制备方法和应用。

背景技术：

1、钢材产量快速增长的同时，轧辊的消耗也在加剧。为了实现钢材产品的轧制需求，耐磨轧辊的研制和开发加快。

2、60crmnmo是由碳(c)、铬(cr)、锰(mn)和钼(mo)等元素组成的合金钢。这些元素的加入使得60crmnmo具有良好的强度和耐磨性能。60crmnmo轧辊钢由于其体量大，更换成本高，对轧辊进行堆焊修复可延长辊体使用寿命，降低生产成本。

3、目前堆焊修复的耐磨药芯焊丝，一般都含有碳、铬、硅、锰等合金元素，并且铬元素占有较高比例，所形成的cr7c3及cr23c6高温稳定性并不理想，在540℃左右已经极不稳定且易于聚集，并且在磨损过程中极易剥落而加剧磨损。因此，提高药芯焊丝的耐磨性能是目前急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种焊丝粉体药芯、耐磨埋弧堆焊药芯焊丝及其制备方法和应用，解决现有堆焊修复的耐磨药芯焊丝极易剥落而加剧磨损的问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、一种焊丝粉体药芯，包括以下质量百分含量的制备原料：

4、铬铁粉25～46％，铌铁粉10.5～26.5％，镍粉0.5～1.5％，铝粉0.5～2％，活性剂1～5％，脱氧剂3～10％，稀土氧化物0.1～1％，铁粉12.5～38％。

5、优选的，在上述一种焊丝粉体药芯中，所述活性剂为baf和caf2中的一种或两种。

6、优选的，在上述一种焊丝粉体药芯中，所述脱氧剂为硅铁和锰铁中的一种或两种。

7、优选的，在上述一种焊丝粉体药芯中，所述稀土氧化物为la2o3和ce2o3中的一种或两种。

8、本发明还提供了一种耐磨埋弧堆焊药芯焊丝，包括钢带和包裹于所述钢带中的焊丝粉体药芯；

9、所述焊丝粉体药芯为上述的焊丝粉体药芯；

10、所述焊丝粉体药芯在钢带内的填充率为30～50％。

11、优选的，在上述一种耐磨埋弧堆焊药芯焊丝，所述钢带为h08a钢制件。

12、本发明还提供了一种耐磨埋弧堆焊药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：

13、将焊丝粉体药芯的制备原料混合，得到焊丝粉体药芯的干料混合物；

14、将钢带轧制成u型，得到u型钢带；

15、将焊丝粉体药芯的干料混合物填充至u型钢带中，然后将含有焊丝粉体药芯的u型钢带轧制成o型，再进行拉拔，得到耐磨埋弧堆焊药芯焊丝。

16、本发明还提供了一种耐磨埋弧堆焊药芯焊丝在热轧辊钢材料中的应用。

17、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

18、本发明在粉体药芯中添加nb元素，由于nb是强碳化物形成元素，对碳的亲和力大于铬，能够与碳优先结合，形成nbc硬质相，产生新的耐磨相，且能均匀弥散分布在堆焊合金内，从而在细化晶粒减少剥落，提高韧性的同时，提高堆焊层的硬度，增强堆焊层耐磨性能与热稳定性。同时，焊接层与基体60crmnmo热轧辊钢材料融合性好，结合牢固，可避免辊面在焊接过程中出现裂纹影响辊体质量，延长60crmnmo热轧辊钢的使用寿命。

技术特征：

1.一种焊丝粉体药芯，其特征在于，包括以下质量百分含量的制备原料：

2.根据权利要求1所述的焊丝粉体药芯，其特征在于，所述活性剂为baf和caf2中的一种或两种。

3.根据权利要求2所述的焊丝粉体药芯，其特征在于，所述脱氧剂为硅铁和锰铁中的一种或两种。

4.根据权利要求3所述的焊丝粉体药芯，其特征在于，所述稀土氧化物为la2o3和ce2o3中的一种或两种。

5.一种耐磨埋弧堆焊药芯焊丝，其特征在于，包括钢带和包裹于所述钢带中的焊丝粉体药芯；

6.根据权利要求5所述的耐磨埋弧堆焊药芯焊丝，其特征在于，所述钢带为h08a钢制件。

7.权利要求5或6所述的耐磨埋弧堆焊药芯焊丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.权利要求5或6所述的耐磨埋弧堆焊药芯焊丝在热轧辊钢材料中的应用。

技术总结本发明属于焊丝技术领域，公开了一种焊丝粉体药芯、耐磨埋弧堆焊药芯焊丝及其制备方法和应用。该焊丝粉体药芯，包括以下质量百分含量的制备原料：铬铁粉25～46％，铌铁粉10.5～26.5％，镍粉0.5～1.5％，铝粉0.5～2％，活性剂1～5％，脱氧剂3～10％，稀土氧化物0.1～1％，铁粉12.5～38％。本发明在粉体药芯中添加Nb元素，其能够与碳优先结合形成NbC硬质相，且能均匀弥散分布在堆焊合金内，从而在细化晶粒减少剥落，提高韧性的同时，提高堆焊层的硬度，增强耐磨性能与热稳定性。技术研发人员：冯中学,李子逸,陈敏,张光宇,王鹤,李振鹏,张雪峰受保护的技术使用者：昆明理工大学技术研发日：技术公布日：2024/10/17