一种生产耐磨复合衬板用合金添加粉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于表面工程技术领域，特别是提供了一种生产耐磨复合衬板用合金添加粉，性能优良。
【背景技术】
[0002]最近国内耐磨衬板的应用范围越来广，国内耐磨衬板的产量也逐年递增。目前国内普遍采用药芯焊丝明弧堆焊工艺制造耐磨衬板，根据钢板的厚度和硬面堆焊层的厚度可将耐磨衬板分为不同的规格如4+4(钢板厚度为4mm，硬面堆焊层为4mm)、6+4(钢板厚度为6mm，硬面堆焊层为4mm)、12+6(钢板厚度为4mm，硬面堆焊层为4mm)等。应用最广泛的耐磨衬板的硬面层的化学成分为高碳高铬型，该类型的耐磨衬板具有价格低廉、生产成本低和耐磨性能好等特点，该类型衬板在矿山、冶金、电力、化工等行业应用十分广泛。为提高耐磨衬板的耐磨性，可采用以下措施:①增加C、Cr含量以增加堆焊层中碳化铬含量;②增加堆焊层的硼含量以提高堆焊层的硬度。目前国内市面上供应的耐磨堆焊药芯焊丝的化学成分范围为:C4-7 %，Cr20-32 % ,Β 0-1.2%,其余成分为S1、Mn、Fe等，采用以上焊丝在钢板上堆焊厚度为4-5mm的硬面层，堆焊层的化学成分范围为:C3.0_4.5%，Cr 13-22% ,Β 0~0.2%其余成分为S1、Mn、Fe等，以上成分的耐磨衬板的使用寿命较低，采用以上焊丝制造的耐磨衬板的板面裂纹长度在200mm以上，裂纹长易导致耐磨衬板在外弯时发生断裂事故。采用单一的堆焊药芯焊丝焊接耐磨衬板，耐磨衬板的性能难以满足高耐磨要求，耐磨衬板外弯时容易断
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【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种生产耐磨复合衬板用合金添加粉，以提高耐磨衬板的耐磨性能，将耐磨衬板表面裂纹长度控制在200mm以内。本发明解决技术问题的基本思路:采用药芯焊丝堆焊的同时，添加一定配比的合金粉，以提高堆焊层的合金元素含量，提高堆焊层的硬度，改变堆焊层裂纹分布，减少裂纹长度。采用本发明的方法，在钢板上堆焊厚度为4mm的耐磨层，堆焊层的C含量能达到5%以上，含Cr量能在30%以上，堆焊层组织中碳化铬的含量在40%以上，堆焊层的相对耐磨性能较传统方法堆焊的能提高3倍以上。此外，由于改进了堆焊层的组织结构，堆焊层的裂纹分布更合理，堆焊的耐磨衬板表面裂纹细小，表面裂纹开口宽度在0.5mm以下，裂纹长度在200mm以下。采用本发明生产的耐磨衬板能满足各种耐磨备件的制造，制造的耐磨件耐磨性能优良。
[0004]本发明的合金添加粉的化学成分范围为:C8.0%-11.0%，Cr50%-70%，B 1.0%-4.0% ,A1 0.5-2.5%，其余为Fe。
[0005]采用本发明的添加粉，在钢板上堆焊厚度在4_5mm厚的硬面层即能得到耐磨性能优良、硬度高、板面裂纹分布合理，板面不存在贯穿裂纹，裂纹长度在200mm以内，裂纹开口宽度在0.5mm以内。解决了以前传统焊接方法无法解决的技术难题。本发明解决的技术关键是在药芯焊丝焊接的同时，向焊接熔池添加具有一定功能的合金粉，得到性能优良的耐磨衬板。
【具体实施方式】
[0006]实施1:采用以下合金粉进行配比混合:高碳铬铁粉93%、低碳铬铁3%、石墨1.5%、碳化硼1.5%、铝镁粉1%。得到的合金粉化学成分如下:C 9.7% % ,Cr63% ,Β1.2%,kl 0.6%,其余为Fe，采用耐磨衬板堆焊焊丝焊接，堆焊成6+4耐磨复合衬板，板面硬面硬度为HRC61，硬面层耐磨性为Q235的22倍，板面裂纹最大长度为150mm，裂纹最大开口宽度小于0.3mm，耐磨衬板向外(硬面层朝外)弯曲成直径400_的圆桶基板不发生断裂。
[0007]实施2:采用以下合金粉进行配比混合:高碳铬铁粉84%、低碳铬铁粉5%、石墨3%、碳化硼4%、铝镁粉4%。合金粉成分如下:C 10.8%,Cr56%,B 3.2% ,ΑΙ 2.2%，其余为Fe。采用耐磨衬板堆焊焊丝在10mm钢板上堆焊成6+4耐磨复合衬板，板面硬面层硬度为HRC64，硬面层耐磨性为Q235的25倍，板面裂纹最大长度为170mm，裂纹最大开口宽度小于
0.4_，耐磨衬板向外(硬面层朝外)弯曲成直径500_的圆桶基板不发生断裂。
[0008]实施3:采用以下合金粉进行配比混合:高碳铬铁粉50 %、低碳铬铁粉47 %、石墨1%、碳化硼1%。合金粉成分如下:C 4.1%,Cr59%,B 0.8%,A1 0.1%，其余为Fe。采用耐磨衬板堆焊焊丝在10mm钢板上堆焊成6+4耐磨复合衬板，板面硬面层硬度为HRC59，硬面层耐磨性为Q235的19倍，板面裂纹最大长度为450mm，裂纹最大开口宽度大于0.5mm，耐磨衬板向外(硬面层朝外)弯曲成直径700_的圆桶基板发生断裂。
【主权项】
1.一种生产耐磨复合衬板用合金添加粉，其特征在于，该合金添加粉的化学成分重量％为:。8.0%-11.0% ,Cr50%-70%，B 1.0%-4.0% ,A10.5-2.5%，其余为Fe; 该合金添加粉在钢板上堆焊厚度在4_5mm厚的硬面层即能得到耐磨性能优良、硬度高、板面裂纹分布合理，板面不存在贯穿裂纹，裂纹长度在200mm以内，裂纹开口宽度在0.5mm以内。
【专利摘要】一种复合耐磨衬板焊接用合金添加粉，属于表面工程技术领域。合金添加粉的化学成分范围为：C？8.0％-11.0％，Cr？50％-70％，B？1.0％-4.0％，Al？0.5-2.5％，其余为Fe。采用本发明的添加粉，在钢板上堆焊厚度在4-5mm厚的硬面层即能得到耐磨性能优良、硬度高、板面裂纹分布合理，板面不存在贯穿裂纹，裂纹长度在200mm以内，裂纹开口宽度在0.5mm以内。解决了以前传统焊接方法所无法解决的技术难题，解决的技术关键是在药芯焊丝焊接的同时，向焊接熔池添加具有一定配比合金粉，得到符合要求的合金元素范围，从而得到具有优良性能的耐磨衬板。
【IPC分类】C22C27/06, B23K9/04
【公开号】CN105458456
【申请号】CN201511021435
【发明人】张飞虎, 牟淑坤, 王敬礼, 陈延清
【申请人】首钢总公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月30日