一种新型耐磨耐蚀抗裂药芯焊丝.pdfVIP

WeldingTechnologyVo1．36No．2Apr．2007 ·焊接设备与材料 ·47 文章编号 ：1002—025X{2007)02—0047—03 一 种 新 型 耐 磨 耐 蚀 抗 裂 药 芯 焊 丝 张清辉 ， 肖逸锋 ， 汪中玮 (1．湘潭大学 机械工程学院，湖南 湘潭 411105；2．株洲硬质合金集团有限公司，湖南 株洲412000) 摘要：在具有优 良耐磨性的高铬铸铁材抖和具有优 良抗氧化抗腐蚀性的高铬铁素体不锈钢材料之间．研究一种新型含碉、铌 的耐磨、 耐蚀、抗裂性优 良的堆焊用药芯焊丝。采用该焊丝堆焊后 ．熔敷垒属比高铬铸铁材料有 明显好的耐磨性和抗裂性，且具有耐腐蚀性． 也 降低 了焊丝成本。新研制 的焊丝可用于既要 求耐磨性、抗裂性。同时又要求耐腐蚀性 的场合。 关键词 ：药芯焊丝；耐磨性：耐蚀性 ；抗裂性 中圈分类号 ：TG422．3 文献标识码 ：B 高铬铸铁是一种优 良的耐磨粒磨损材料 ，但抗裂性很差， 焊金属的抗裂性影响也是很大的，在加入量不当的情况下，也 而高铬铁素体不锈钢是一种优 良的耐高温腐蚀材料，韧性好， 会显著降低堆焊金属的抗裂性。不过如在加入B的同时加入一 但硬度低 ，不能作为耐磨材料。如何保留它们各 自的优点．克 定量Nb，抗裂性的下降将得到较大缓解 。本研究的焊丝 中没 服它们的不足，研究一种 以耐磨为主，同时耐腐蚀性等综合性 有像许多高铬铸铁药芯焊丝一样 ，为保证堆焊金属 中达到铸铁 能优 良的堆焊药芯焊丝是研究的思路 。 组织的含C量而加入大量石墨粉 ，而是采用添加大量高碳铬铁 来实现的，使堆焊金属w(C)1．5％，这 比高铬铸铁 中的含C量 1 合金元素 的设计 低一些 ，但在配方 中加入 了较多的B，能够起到一部分C的作 新设计的药芯焊丝要求耐磨性、耐腐蚀性、抗裂性等综合 用 。另外 ，研究发现 ，在焊丝 中也不能加入较多的C，因为C 性能良好 ，为此要保留高铬铸铁和高铬铁素体不锈钢某些优 良 是奥 氏体化元素，若过量则不能保证堆焊金属中产生较多的铁 性能而改善其不 良性能，这样在焊丝 的成分方面就有所相同也 紊体组织，实际上对抗裂性也不利 。 有所不 同．成分的共 同点是都含有较高的铬 ．新设计焊丝的 t．3 焊丝的耐腐蚀性 w(Cr)拟在28％左右 ；不 同点在于考虑焊丝的硬度 、耐磨性要 耐磨堆焊是一种表面改性技术，并非用于承力连接制造容 比高铬铸铁好，特别是焊丝抗裂性要比高铬铸铁好，耐腐蚀性 器 ．堆焊金属除耐磨损外 ，往往还要承受高温氧化和SO：等 能尽可能和铁素体不锈钢相当，另外要考虑焊丝成本与高铬铸 气体的腐蚀。为 了提高耐高温和气体腐蚀性能 ．焊丝 中的 铁相比有所 降低 ，因而就必须加人一些与之不同的合盆元索 ． (Cr)必须保证在28％左右．比许多高铬铸铁药芯焊丝含Cr量 例如B．Nb，Ni等 。 高 另外，加入适量Ni可进一步提高耐腐蚀性 。 1．1 硬度和耐磨性 1．4 焊丝成本 一 般高铬铸铁材料 的硬度略高于HRC50 ．耐磨性较好 ． 作为耐蘑损 的高铬铸铁材料 ，除加入足够量的Cr以外，还 但要进一步提高硬度和耐磨性 ．从试验研究中发现 ．在诸多 需加入栩对量较多的钼铁 、钒铁等 ．但 由于它们 的价格相对来 合金元素 中以B为最佳 ，硬度将 由HRC50左右提高到HRC60 说 比较 昂贵，考虑多元合金强化原则的条件下只需略加一点． 以上 并主要以B，Nb元素替代 。这样 的合金设计 ，不仅耐磨、耐蚀 1．2 焊丝 的抗裂性 等性能好