专利名称：真空挤出机螺旋绞刀堆焊用高耐磨药芯焊丝的制作方法
技术领域：
一种用于真空挤出机螺旋绞刀的堆焊药芯焊丝，属于材料加工工程中的焊接领域，该发明主要应用于建材行业真空挤出机螺旋绞刀的堆焊制造及修复。
背景技术：
螺旋绞刀是挤出机中的关键部件，其性能和状态对挤出产量和质量有重要影响。 挤出机工作时，泥料与绞刀间不是纯刚性体间的作用，当绞刀对泥料进行推进时，因泥料是松散体，各个方向的作用力将其推向不同的方向，泥料在流动过程中也不是以同样的速度运动，可以看成是层流状态，流动的层与层之间存在着滑移，形成很多摩擦面，这种摩擦面间的摩擦系数比金属材料与泥料间的摩擦系数要大得多。这不仅对挤出的泥条产生一系列不利的影响，同时也导致螺旋绞刀磨损严重。目前提高螺旋绞刀使用寿命主要有两种途径一，选用高铬铸铁合金铸造螺旋绞刀，与普通35钢绞刀相比，虽然耐磨性有所提高，但仍存在使用寿命短，价格高，质量重，耗能大的缺点；二，选用耐磨焊条堆焊绞刀易磨损面，与高铬铸铁绞刀相比，虽然价格低，但存在耐磨性差，绞刀表面不平整的问题。本发明所要解决的问题是所研发的螺旋绞刀堆焊焊丝能大大提高绞刀使用寿命，减少停机拆卸时间提高生产效率，降低劳动强度和生产成本。
发明内容
本发明所提供的螺旋绞刀用堆焊药芯焊丝，其特征在于，所述的药芯成分质量百分含量范围如下碳化铌20 ；硼铁10 15% ；钼铁2 5% ；锰铁5 8% ；硅铁2 5% ；钛铁2 4% ；；硅灰石1 3% ；萤石(CaF2) 1 3% ；石英(SiO2) 2 4% ；锆英石(ZrO2) :1 3% ；长石1 3% ；天然金红石(TiO2) :5 8% ；余量添加还原铁粉。其中各组分作用如下碳化铌向焊缝金属过渡合金元素。硼铁焊缝金属的增强相。钼铁向焊缝金属过渡合金元素。锰铁减少氧化。硅铁减少氧化。钛铁细化晶粒，提高韧性。钒铁向焊缝金属过渡合金元素。硅灰石主要作用是造渣，并可调整熔渣的熔点、粘度、表面张力和流动性。萤石(CaF2)主要用于造渣和改善熔渣的物化性能。石英(SiO2)主要起造渣作用，降低熔渣的碱度，调整熔渣的物化性能。锆英石(ZrO2)主要起造渣，调整熔渣的物化性能，改善脱渣性。
长石主要是造渣剂，并能调节熔渣的物化性能，由于含K2O及Na2O,有助于提高稳弧性。天然金红石(TiO2)是渣形成组分，可以改善渣的覆盖性能和焊缝脱渣性。另外， 它还起到使电弧集中，稳定，从而减少飞溅的作用。还原铁粉填补余量。本发明的制备方法采用现有技术，包括以下步骤1、将轧钢带成U形，再向U形槽中加入占本发明焊丝总重的20-40%的本发明药
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心；2、将U形槽合口，使药芯包裹其中，通过拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm，得到最终产品。
图1 药芯焊丝成形工艺示意图。
具体实施例方式所有实施例焊丝都是由昆明重机厂制造的“FCWM50被动拉拔式药芯焊丝机”制出1.选用10X0. 3 (宽度为10mm，厚度为0.3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U 形。取碳化铌粉末2. 0千克、硼铁粉末1. 0千克、钼铁0. 5千克、锰铁粉末0. 5千克、硅铁粉末0. 1千克、钛铁粉末0. 2千克、硅灰石粉末0. 1千克、萤石粉末0. 1千克、锆英石粉末0. 2 千克、长石粉末0. 2千克、天然金红石粉末0. 5千克、余量还原铁粉。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U 形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为20%。将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为3. 0mm、2. 8mm、2. 6mm、2. 4mm、2. 2mm、2. 0mm、1. 8mm、1. 6mm 的拉丝模,逐道拉拔、 减径，最后使其直径达到1. 6mm。焊接电流150 250A，焊接电压20 30V。层间温度控制在100 200°C。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。2.选用10 X 0.3(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。 取碳化铌粉末2. 5千克、硼铁粉末1. 5千克、钼铁0. 3千克、锰铁粉0. 5千克、硅铁粉末0. 3 千克、钛铁粉末0. 2千克、硅灰石粉末0. 2千克、萤石粉末0. 2千克、石英粉末0. 3千克、天然金红石粉末0. 5、余量添加还原铁粉。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为30%。将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为3. 0mm,2. 8mm,2. 6mm、 2. 4mm,2. 2mm,2. 0mm、1. 8mm、1. 6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1. 6_。焊接电流150 250A，焊接电压20 30V。层间温度控制在100 200°C。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。3.选用10 X 0.3(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。 取碳化铌3. 0千克、硼铁粉末1. 5千克、钼铁0. 6千克、金属锰粉末0. 8千克、硅铁粉末0. 5 千克、钛铁粉末0. 3千克、硅灰石粉末0. 3千克、石英粉末0. 5千克、锆英石粉末0. 2千克、天然金红石粉末1千克、余量还原铁粉。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为40%。将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为3. 0mm、2. 8mm、2. 6mm、 2. 4mm,2. 2mm,2. 0mm、1. 8mm、1. 6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1. 6_。焊接电流150 250A，焊接电压20 30V。层间温度控制在100 200°C。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。4.选用10 X 0.3(宽度为10mm，厚度为0.3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。 取铌铁3. 5千克、硼铁粉末2. 0千克、钼铁0. 8千克、锰铁粉末1. 0千克、硅铁粉末0. 5千克、 钛铁粉末0. 3千克、硅灰石粉末0. 1千克、萤石粉末0. 1千克、锆英石粉末0. 5千克、天然金红石粉末0.2千克、余量还原铁粉。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为35%。将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为3. 0mm、2. 8mm、2. 6mm、 2. 4mm,2. 2mm,2. 0mm、1. 8mm、1. 6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1. 6_。焊接电流150 250A，焊接电压20 30V。层间温度控制在100 200°C。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。表1所测硬度均采用HR-150A洛氏硬度机，载荷为150kg，对堆焊层取五点测试硬度，最后得到该焊丝堆焊层的平均洛氏硬度值。磨损实验采用MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机进行磨损实验。在堆焊层中取六个57X25X5mm磨损式样，磨损实验时，实验参数如下橡胶轮转速240转/分，橡胶轮直径178mm，橡胶轮硬度60 (邵尔硬度)，载荷10Kg，磨损时间 250s，橡胶轮转数约1000转，磨料40 70目的石英砂。材料的耐磨性能用磨损的失重量来衡量。在实验前、后，将试件放入盛有丙酮溶液的烧杯中，在超声波清洗仪中清洗3 5 分钟，实验时用Q235钢作为对比，对比件失重量与测量件失重量之比作为该配方的相对耐磨性。
权利要求
1. 一种用于真空挤出机螺旋绞刀的堆焊药芯焊丝，焊丝采用碳钢钢带包裹矿物粉末， 所添加的粉末包括以下质量百分比含量的物质碳化铌20 35%;硼铁10 15%;钼铁 2 5% ；锰铁5 8% ；硅铁2 5% ；钛铁2 4% ；；硅灰石1 3% ；萤石(CaF2) 1 3%;石英(SiO2) :2 4%;锆英石(ZrO2) :1 3%;长石1 3%;天然金红石(TiO2) 5 8% ；余量添加还原铁粉。
全文摘要
一种用于真空挤出机螺旋绞刀的堆焊药芯焊丝，属于焊接材料领域。本发明要解决的问题是提高真空挤出机螺旋绞刀的使用寿命。本发明所提供的螺旋绞刀堆焊药芯焊丝，采用碳钢钢带包裹金属粉末和少量矿物粉。所添加的粉末包括以下质量百分比含量的物质碳化铌20～35％；硼铁10～15％；钼铁2～5％；锰铁5～8％；硅铁2～5％；钛铁2～4％；硅灰石1～3％；萤石(CaF2)1～3％；石英(SiO2)2～4％；锆英石(ZrO2)1～3％；长石1～3％；天然金红石(TiO2)5～8％；余量添加还原铁粉。本发明与现有技术相比，具有以下优点(1)堆焊层硬度高，耐磨性强；(2)焊接渣少，无需清渣。(3)焊接时无需添加保护气体。
文档编号B23K35/30GK102343487SQ20101024088
公开日2012年2月8日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者唐亮, 胡建平 申请人:北京固本科技有限公司