专利名称：钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于金属材料焊接及表面处理技术领域。
背景技术：
当前，农牧业机械所用的刀具、开沟器、播种器等大多采用合金钢加工，或铸造成型后再进行热处理的生产工艺。该工艺是几十年甚至是上百年的传统工艺，随着现代农牧业机械的普及和人们对生产效率要求的提高，传统生产刀具的使用寿命及耐磨度一直未能较好的解决，严重阻碍了农业机械化的发展。如把比较先进的氧乙炔热喷涂用在此类刀具上，耐磨度虽然也能提高，但是因刀具式样大小和喷涂部位各异，所以工效极低，更重要的是吊昂贵的金属粉末利用率只有30％左右，多余粉末随高速气体喷洒空间，不仅浪费惊人，而且造成空气污染，危害工人身体健康，且合金粉末主要耐磨成分颗粒不能随刀具用途随意调节，氧乙炔热喷涂刀具的昂贵的制造成本用在当前廉价的农业机械上是人们不能接受的，由于成本不能降低及技术不成熟，离实际应用还有很大距离。
发明内容
本发明的目的是提供一种铁质工件耐磨层高频表面堆焊复盖工艺，它克服了现有技术之不足，其耐磨性好、成本低、工艺简单、操作方便安全、少污染、通用性好、工件使用寿命长、耐磨材料利用率高、成本低，应用范围广。特别适合在农牧业机械旋转刀具、锤爪、犁铧、开沟器、播种器等要求耐磨的铁质工件上应用。
本发明的技术方案是一种钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于a、将耐磨复盖材料均匀铺放在铁质工件相应部位，耐磨复盖材料为以下材料的均匀混合物，其重量份数配比为耐磨材料铸造碳化钨20～80份粘合材料镍合金粉 10～50份助熔剂焊接溶剂5～10份造渣活性脱氧剂0.2～1.5份其较佳重量份数配比为耐磨材料铸造碳化钨30～75份粘合材料镍合金粉 15～40份助熔剂焊接溶剂5～10分造渣活性脱氧剂0.3～1份。
b、将上述铺有耐磨复盖材料的铁质工件进行高频加热，加热温度与时间根据工件的大小、需要的复盖层厚度而定，使耐磨复盖材料熔化并与基体融合后取出空冷即可。
上述的镍合金粉以F102为佳，也可以为F103等。
上述的焊接溶剂以铜气焊溶剂CJ301为佳，也可用硼酐、脱水硼砂等上述的造渣活性脱氧剂以氟化钙为佳，也可以用硅钙等。
上述的粉粒状复盖材料耐磨材料粒度以40｀200目，粘合材料粒度以100｀200目为佳。
上述的高频堆焊加热温度以800～1200℃为佳。
也可将上述粉粒状耐磨复盖材料压制成厚度不等的片或块后固定放置于工件的相应部位，或直接将上述粉粒状耐磨复盖材料固定放置于工件的相应部位。
上述的钢铁工件堆焊后耐磨层厚度为0.2～3mm为佳。
上述的钢铁工件可以为农牧业机械旋转刀具、锤爪、犁铧、开沟器、播种器等耐唐工件。
上述的铁质工件的材料可以是45号或65Mn钢，也可以用35号钢等碳钢及合金钢及铸铁等。
本发明的优点是克服了现有技术之不足，其耐磨性好、成本低、工艺简单、操作方便安全、少污染、通用性好、工件使用寿命长、耐磨材料利用率高、成本低，应用范围广，特别适合在农牧业机械旋转刀具、锤爪、犁铧、开沟器、播种器等以及其他机械工业上要求耐磨及耐蚀铁质工件上应用。
以下结合实施例作详细叙述，但不作为对本发明的限定。
具体实施例方式
实施例耐磨复盖材料配方如下表 (注材料也可为上述其他村料)工件为农机旋转刀具(单面及双面复层)、犁铧、开沟器。工件的材料可以是45号或65Mn钢，也可以用35号钢等碳钢及合金钢、铬钢及铸铁等。功率为50～100kV，频率为80～250Hz，电压为8000～15000V(也可以用非固定面热源)。用上述设备及工艺，加热温度火800～1200℃，加热时间约为4～18秒。处理后工件做硬度试验及实际应用试验。
实验结果表明，用此工艺处理过的刀具，Rc可大于50～60，刀具使用寿命可提高5倍以上，合金粉末利用率可达到98％，比氧炔热喷涂节约贵重的合金粉末50％以上，而且对一些刀具零件不仅增加了数倍耐磨度，还省去了一道复杂的热处理工序，可大幅度降低成本。
当前，我国秸杆粉碎还田机大部分是锤爪式结构，如改为刀片结构，动力消耗可降低1/5～1/3，但由于刀片不耐磨一直困扰该行业，致使刀片式秸杆粉碎还田机发展缓慢，本发明如果应用于此农业机械上，必将取代锤爪式秸杆粉碎还田机，其经济效益不可估量，发展前景是十分乐观的。
权利要求
1.一种钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于a、将耐磨复盖材料均匀铺放在铁质工件相应部位，耐磨复盖材料为以下材料的均匀混合物，其重量份数配比为耐磨材料铸造碳化钨20～80份粘合材料镍合金粉 10～50份助熔剂焊接溶剂5～10份造渣活性脱氧剂0.2～1.5份b、将上述铺有耐磨复盖材料的铁质工件进行高频加热，加热温度与时间根据工件的大小、需要的复盖层厚度而定，使耐磨复盖材料熔化并与基体融合后取出空冷即可。
2.根据权利要求1所述的钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于镍合金粉为F102。
3.根据权利要求1所述的钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于焊接溶剂为铜气焊溶剂CJ301。
4.根据权利要求1所述的钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于造渣活性脱氧剂为氟化钙。
5.根据权利要求1所述的钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于粉粒状复盖材料耐磨材料粒度为40`200目，粘合材料粒度为100`200目。
6.根据权利要求1所述的钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于加热温度为800～1200℃。
7.根据权利要求1所述的钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于将耐磨复盖材料压制成厚度不等的片或块后固定放置于工件的相应部位。
8.根据权利要求1所述的钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于钢铁工件堆焊后耐磨层厚度为0.2～3mm。
9.根据权利要求1所述的钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于铁质工件为农牧业机械旋转刀具、锤爪、犁铧、开沟器、播种器。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，其特征在于耐磨复盖材料重量份数配比为耐磨材料铸造碳化钨30～75份粘合材料镍合金粉 15～40份助熔剂焊接溶剂5～10分造渣活性脱氧剂0.3～1份。
全文摘要
本发明涉及一种钢铁工件高频堆焊耐磨层复盖工艺，属于金属材料焊接及表面处理技术领域。先将耐磨复盖材料均匀铺放在铁质工件相应部位，耐磨复盖材料重量份数配比为铸造碳化钨20～80，镍合金粉10～50，焊接溶剂5～10，造渣活性脱氧剂0.2～1.5；再将铺有耐磨复盖材料的钢铁工件进行高频加热，加热温度与时间根据工件的大小、需要的复盖层厚度而定，使耐磨复盖材料熔化并与基体融合后取出空冷即可。本发明优点耐磨性好、成本低、工艺简单、操作方便安全、少污染、通用性好、工件使用寿命长、耐磨材料利用率高、成本低，用途广，特别适合在农牧业机械旋转刀具、锤爪、犁铧、开沟器、播种器等以及其他机械工业上要求耐磨及耐蚀铁质工件上应用。
文档编号B23K35/32GK1522821SQ0314329
公开日2004年8月25日 申请日期2003年9月11日 优先权日2003年9月11日
发明者张杏民 申请人:河北农哈哈机械有限公司