【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及焊接，特別是涉及一種焊材粉末、藥芯焊絲及其制備方法。
技術介紹
1、在冶金、礦山、石油化工行業、水泥、機械加工等行業，機械設備的零部件經常會面臨物料或加工件帶來的磨損。這類機械設備的零部件需要采用堆焊工藝進行表面耐磨強化，因此，對焊縫/焊層的耐磨性要求也較高。
2、使用碳化物、氮化物和氧化物等硬質相提高金屬材料的強度和硬度是常用的重要方法之一。因此，為了提升焊縫的耐磨性能，可以在焊縫熔池中添加碳化物、氮化物和氧化物等硬質相成分。
3、例如，在中國專利申請cn116532754a中公開了一種耐磨堆焊層的制備方法，采用mag焊，且焊槍在進行堆焊的同時向熔池注射硬質顆粒。
4、例如，在中國專利申請cn105269183a中公開了一種納米改性含硼高鉻鑄鐵耐磨堆焊自保護藥芯焊絲，其在藥芯中使用了高鉻鑄鐵粉、電解錳粉、硅鐵粉、硼鐵粉、石墨粉及鋁鎂合金粉，通過調整藥芯的成分形成鉻鐵的碳化物以提升堆焊層的耐磨性。在中國專利申請cn103381527?a中公開了一種碳化鎢增強鐵基耐磨堆焊藥芯焊絲，通過在藥芯粉末中加入大量的鑄造碳化鎢，用它來作主要硬質相，起到耐磨骨架的作用。
5、在焊層形成碳化物、氮化物和氧化物等硬質顆粒，可以通過原位析出和外界添加兩種方式實現。但在堆焊層中形成硬質顆粒的這兩種方式都有共同的弊端：不能高效的調控碳化物、氮化物和氧化物在金屬微觀組織中的形態和分布情況。比如，焊絲中使用碳化鎢提高焊層硬度，在原位析出時，碳化鎢的析出位置和尺寸不僅難以控制，而且生成的碳化鎢組分
6、因此，在焊接作業中改善硬質相在焊層中的分布，使焊層的穩定性和均勻性提高，從而提高焊層的性能，成為現在需要解決的一個技術問題。
技術實現思路
1、本專利技術主要解決的技術問題是提供一種焊材粉末、藥芯焊絲及其制備方法，能在堆焊過程中改善硬質顆粒在焊層中的穩定性和分布的均勻性，從而提高焊層的性能。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種焊材粉末，用作焊接作業中的添加料，所述焊材粉末包括團聚鍍膜微細粉；團聚鍍膜微細粉為硬質顆粒經過團聚和鍍膜處理過的微細顆粒；其中，鍍膜處理形成的鍍膜層為金屬膜。
3、本專利技術還提供了一種焊材粉末的制備方法，所述焊材粉末用作焊接作業中的添加料，所述制備方法包括：
4、將硬質顆粒進行團聚和鍍膜處理以形成團聚鍍膜微細粉；其中，鍍膜處理形成的鍍膜層為金屬膜
5、采用所述團聚鍍膜微細粉制作焊材粉末。
6、本專利技術還提供了一種藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，其中外皮為金屬帶，藥芯包括團聚鍍膜微細粉，團聚鍍膜微細粉為硬質顆粒經過團聚和鍍膜處理過的微細顆粒，鍍膜處理形成的鍍膜層為金屬膜。
7、本專利技術還提供一種藥芯焊絲的制備方法，所述制備方法包括：
8、制備團聚鍍膜微細粉，包括：將硬質顆粒進行團聚和鍍膜處理以形成團聚鍍膜微細粉；其中，鍍膜處理形成的鍍膜處理形成的鍍膜層為金屬膜；
9、制備含有所述團聚鍍膜微細粉的藥芯；
10、將藥芯填充至u形金屬帶中；
11、軋緊填充藥芯的u形金屬帶后再經拉拔工藝成型，制作出所需規格的藥芯焊絲。
12、本專利技術的有益效果是：本專利技術的實施例采用團聚和鍍膜技術將硬質顆粒團聚為含有鍍膜結構的微細粉，在焊接時，可以使得焊層中的硬質顆粒的分布更為均勻，性能更為穩定。
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1.一種焊材粉末，用作焊接作業中的添加料，其特征在于：所述焊材粉末包括團聚鍍膜微細粉；團聚鍍膜微細粉為硬質顆粒經過團聚和鍍膜處理過的微細顆粒；其中，鍍膜處理形成的鍍膜層為金屬膜。
2.根據權利要求1所述的焊材粉末，其特征在于：團聚鍍膜微細粉的粒徑為100nm～100μm。
3.根據權利要求1所述的焊材粉末，其特征在于：硬質顆粒包括碳化鎢、碳化鉻、碳化鈦、碳化鈮、氧化鉻、氧化鋁、稀土金屬氧化物、氮化硅、氮化鎵中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的焊材粉末，其特征在于：硬質顆粒的粒徑為20nm～20μm。
5.根據權利要求1所述的焊材粉末，其特征在于：團聚處理包括旋轉噴霧造粒。
6.根據權利要求1所述的焊材粉末，其特征在于：金屬膜的材料包括鎳、鉻、鉬、銅中的至少一種。
7.一種焊材粉末的制備方法，所述焊材粉末用作焊接作業中的添加料，其特征在于，所述制備方法包括：
8.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：將硬質顆粒進行團聚和鍍膜處理的步驟包括：將硬質顆粒形成團聚顆粒后，再經過鍍膜技術在
9.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：將硬質顆粒進行團聚和鍍膜處理的步驟包括：將硬質顆粒進行鍍膜處理，在硬質顆粒表面形成金屬膜，再將鍍膜處理后的硬質顆粒團聚，形成團聚顆粒。
10.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：團聚鍍膜微細粉的粒徑為100nm～100μm。
11.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：硬質顆粒包括碳化鎢、碳化鉻、碳化鈦、碳化鈮、氧化鉻、氧化鋁、稀土金屬氧化物、氮化硅、氮化鎵中的至少一種。
12.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：硬質顆粒的粒徑為20nm～20μm。
13.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：團聚處理包括旋轉噴霧造粒。
14.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：金屬膜的材料包括鎳、鉻、鉬、銅中的至少一種。
15.一種藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，其中外皮為金屬帶，其特征在于：藥芯包括團聚鍍膜微細粉，團聚鍍膜微細粉為硬質顆粒經過團聚和鍍膜處理過的微細顆粒，鍍膜處理形成的鍍膜層為金屬膜。
16.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：團聚鍍膜微細粉的粒徑為100nm～100μm。
17.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：硬質顆粒包括碳化鎢、碳化鉻、碳化鈦、碳化鈮、氧化鉻、氧化鋁、稀土金屬氧化物、氮化硅、氮化鎵中的至少一種。
18.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：硬質顆粒的粒徑為20nm～20μm。
19.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：團聚處理包括旋轉噴霧造粒。
20.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：金屬膜的材料包括鎳、鉻、鉬、銅中的至少一種。
21.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：藥芯還包括脫氧劑、焊渣形成劑、合金組分等粉末。
22.根據權利要求21所述的藥芯焊絲，其特征在于：金屬帶為低碳鋼鋼帶，所述低碳鋼帶中各組分重量百分比含量如下：C，0～0.1％；Si、Mn、Cr、Ni，0～1％；余量Fe。
23.根據權利要求22所述的藥芯焊絲，其特征在于，藥芯的組成包括：金屬錳，4％～8％；75#硅鐵，3％～6％；金屬鉻，6％～10％；石墨，1％～4％；高碳鉻鐵，30％～50％；金屬鎳，5％～9％；團聚鍍膜微細粉，30％～60％；金紅石，3％～7％；氟化鈣，2％～4％；大理石，3％～7％；余量為鐵。
24.根據權利要求21所述的藥芯焊絲，其特征在于：金屬帶為鎳鉻合金帶，其組分包括：Cr，19％～21％；余量是Ni。
25.根據權利要求24所述的藥芯焊絲，其特征在于：藥芯的組成包括：金屬錳，2％～7％；75#硅鐵，1％～3％；金屬鉻，15％～30％；高碳鉻鐵，30％～50％；鉬鐵，6％～10％；團聚鍍膜微納米粉，30％～60％；氟化鈣，2％～4％；大理石，3％～7％；余量為金屬鎳。
26.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：藥芯的重量系數為25％～30％。
27.一種藥芯焊絲的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
28.根據權利要求27所述的藥芯焊絲的制備方法，其特征在于：將硬質顆粒進行團聚和鍍膜處理的步驟包括：將硬質顆粒形成團聚顆粒后，再經過鍍膜技術在團聚顆粒表面形成金屬膜。
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【技術特征摘要】
1.一種焊材粉末，用作焊接作業中的添加料，其特征在于：所述焊材粉末包括團聚鍍膜微細粉；團聚鍍膜微細粉為硬質顆粒經過團聚和鍍膜處理過的微細顆粒；其中，鍍膜處理形成的鍍膜層為金屬膜。
2.根據權利要求1所述的焊材粉末，其特征在于：團聚鍍膜微細粉的粒徑為100nm～100μm。
3.根據權利要求1所述的焊材粉末，其特征在于：硬質顆粒包括碳化鎢、碳化鉻、碳化鈦、碳化鈮、氧化鉻、氧化鋁、稀土金屬氧化物、氮化硅、氮化鎵中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的焊材粉末，其特征在于：硬質顆粒的粒徑為20nm～20μm。
5.根據權利要求1所述的焊材粉末，其特征在于：團聚處理包括旋轉噴霧造粒。
6.根據權利要求1所述的焊材粉末，其特征在于：金屬膜的材料包括鎳、鉻、鉬、銅中的至少一種。
7.一種焊材粉末的制備方法，所述焊材粉末用作焊接作業中的添加料，其特征在于，所述制備方法包括：
8.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：將硬質顆粒進行團聚和鍍膜處理的步驟包括：將硬質顆粒形成團聚顆粒后，再經過鍍膜技術在團聚顆粒表面形成金屬膜。
9.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：將硬質顆粒進行團聚和鍍膜處理的步驟包括：將硬質顆粒進行鍍膜處理，在硬質顆粒表面形成金屬膜，再將鍍膜處理后的硬質顆粒團聚，形成團聚顆粒。
10.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：團聚鍍膜微細粉的粒徑為100nm～100μm。
11.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：硬質顆粒包括碳化鎢、碳化鉻、碳化鈦、碳化鈮、氧化鉻、氧化鋁、稀土金屬氧化物、氮化硅、氮化鎵中的至少一種。
12.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：硬質顆粒的粒徑為20nm～20μm。
13.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：團聚處理包括旋轉噴霧造粒。
14.根據權利要求7所述的焊材粉末的制備方法，其特征在于：金屬膜的材料包括鎳、鉻、鉬、銅中的至少一種。
15.一種藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，其中外皮為金屬帶，其特征在于：藥芯包括團聚鍍膜微細粉，團聚鍍膜微細粉為硬質顆粒經過團聚和鍍膜處理過的微細顆粒，鍍膜處理形成的鍍膜層為金屬膜。
16.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：團聚鍍膜微細粉的粒徑為100nm～100μm。
17.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：硬質顆粒包括碳化鎢、碳化鉻、碳化鈦、碳化鈮、氧化鉻、氧化鋁、稀土金屬氧化物、氮化硅、氮化鎵中的至少一種。
18.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：硬質顆粒的粒徑為20nm～20μm。
19.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：團聚處理包括旋轉噴霧造粒。
20.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：金屬膜的材料包括鎳、鉻、鉬、銅中的至少一種。
21.根據權利要求15所述的藥芯焊絲，其特征在于：藥芯還包括脫氧劑、焊渣形成劑、合金組分等粉末。
22.根據權利要求21所述的藥芯焊絲，其特征在于：金屬帶為低碳鋼鋼帶，所述低碳鋼帶中各組分重量百分比含量如下：c，0～0.1％；si、mn、cr、ni，0～1％；余量fe。
23.根據權利要求22所述的藥芯焊絲，其特征在于，藥芯的組成包括：金屬錳，4％～8％；75#硅鐵，3％～6％；金屬鉻，6％～10％；石墨...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張海燕，張永生，黃智泉，楊威，王旭，段嘉旭，王重陽，
申請(專利權)人：中國機械總院集團鄭州機械研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：
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