專利名稱：一種適于高溫工況的耐磨耐腐蝕復(fù)合板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料，尤其涉及一種適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板，即耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板。
背景技術(shù)：
金屬磨損是造成機(jī)械零件失效的主要原因之一，損失十分驚人。據(jù)我國(guó)冶金、煤炭、電力等行業(yè)的不完全統(tǒng)計(jì)，每年磨損損失高達(dá)20億元人民幣。根據(jù)耐磨件的工作環(huán)境，分為常溫和高溫工況，高溫工況除了磨損之外，還有高溫氧化問(wèn)題，因此高溫工況下對(duì)耐磨件的要求更高。若在高溫腐蝕環(huán)境下工作，耐磨件的制造難度會(huì)進(jìn)一步加大。因此，研究和開(kāi)發(fā)高性能的耐磨材料，特別是高溫腐蝕工況下使用的耐磨材料受到科技工作者的重視，鑄造耐磨件和堆焊耐磨件是目前工業(yè)領(lǐng)域常用的耐磨金屬材料。鑄造耐磨件采用鑄造技術(shù)制造，一般整體成分均一，如高錳鋼、白口鑄鐵、鉻系抗磨鑄鐵等的抗磨性能較好。但這些材料也存在某些不足，如白口鑄鐵和鉻系抗磨鑄鐵脆性較大，不耐沖擊，在有沖擊的工況條件下易發(fā)生斷裂或剝落；高錳鋼抗磨粒磨損性能較差。鑄造耐磨件結(jié)構(gòu)較笨重，不利于降低結(jié)構(gòu)自重，不能用焊接方法與其它部件連接。堆焊耐磨件采用堆焊技術(shù)制造，堆焊耐磨復(fù)合板是一種制備耐磨件的原材料，在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益擴(kuò)大。耐磨復(fù)合板是針對(duì)傳統(tǒng)耐磨材料的不足，采用堆焊復(fù)合技術(shù)制造的，在工業(yè)領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。耐磨復(fù)合鋼板多為雙金屬?gòu)?fù)合，其由普通低碳鋼或者低合金鋼表面通過(guò)堆焊方法復(fù)合一定厚度的硬度較高、耐磨性優(yōu)良的耐磨層而制成。工作時(shí)由基體保證耐磨件整體的強(qiáng)度、韌性和塑性等綜合性能，由耐磨層提供滿足指定工況需求的耐磨性能。耐磨復(fù)合板的耐磨層和基體之間是冶金結(jié)合，通過(guò)專用設(shè)備和自動(dòng)焊工藝，采用專用焊絲均勻地堆焊在低碳鋼或低合金鋼基板上，堆焊的復(fù)合層為一層至兩層及以上。在高溫工況下使用的耐磨復(fù)合板，其耐磨層合金元素含量高，堆焊時(shí)溫度分布不均勻、基板與耐磨復(fù)合層金屬膨脹系數(shù)不同，在耐磨層上會(huì)出現(xiàn)大量橫向裂紋，相鄰焊道的橫向裂紋有的甚至貫通起來(lái)，或者貫穿基板母材，母板越薄，橫向裂紋擴(kuò)展到母板的可能性越大。存在表面橫向裂紋的耐磨復(fù)合板在高溫、腐蝕工況下應(yīng)用時(shí)，腐蝕介質(zhì)可通過(guò)橫向裂紋滲入，由于基板和耐磨復(fù)合層金屬存在電位差，加上高溫氧化作用，使腐蝕進(jìn)程加速，降低耐磨件的壽命。目前使用的耐磨復(fù)合板只考慮了復(fù)合層的耐磨性能，在高溫和腐蝕工況下的使用壽命偏低。隨著耐磨復(fù)合板應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)復(fù)合板的耐熱、耐磨、耐腐蝕性能提出了更高的要求，急需開(kāi)發(fā)耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有堆焊耐熱耐磨復(fù)合板表面存在橫向微裂紋，不適于高溫和腐蝕工況下的抗磨問(wèn)題，本發(fā)明目的是提供一種適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板。本發(fā)明所述適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板，由如下方法制得:
( I)設(shè)計(jì)制備專用的耐熱耐磨耐腐蝕堆焊藥芯焊絲；(2)以低碳鋼板或者低合金鋼板作為基板，采用制備的藥芯焊絲在基板表面堆焊復(fù)合層，獲得耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板坯料；(3)采用壓力機(jī)對(duì)復(fù)合金屬板坯料校平，平整度以滿足工程需要為目標(biāo)；(4)設(shè)計(jì)制備專用的封縫劑；(5)用制備的封縫劑對(duì)校平的復(fù)合金屬板坯料表面的裂紋進(jìn)行封縫處理，得到耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板成品；其特征在于:步驟(I)所述藥芯焊絲采用厚度為0.3mm 0.4mm的H08A或SPCC或H08A1低碳鋼鋼帶以常規(guī)方法制造，藥芯焊絲的直徑為0 2.4mm ￠3.2mm,藥芯焊絲熔敷金屬的成分以質(zhì)量百分比計(jì)是:C為3.0% 4.2%、Cr為20% 28%、B為1.0% 2.5%、Si為1.5%
2.5%、Mn 為 3.0% 5.0%、Mo 為 3.5% 4.2%、W 為 4.5% 5.5%、Ti 為 0.2% 1.2%、Al 為
1.5% 2.5%、Mg為1.0% 2.0%、余量為Fe和不影響藥粉性能的雜質(zhì)；步驟(2)所述基板尺寸的選擇以適宜焊接平臺(tái)能夠固定為原則，基板的厚度根據(jù)使用工況要求選取，但基板厚度應(yīng)不小于6_;所述采用制備的藥芯焊絲在基板表面堆焊復(fù)合層的方法是:單槍堆焊第一焊道在基板一端的寬度中心處開(kāi)始，焊絲與基板表面垂直，沿著基板長(zhǎng)度方向堆焊，焊槍擺動(dòng)的擺幅為0 20mm，擺動(dòng)頻率為0 20次/分鐘，焊道的寬度為20mm 50mm，堆焊工藝的焊接參數(shù)為:焊接電流380A 530A，電弧電壓30V 38V，堆焊速度即焊槍移動(dòng)速度不小于1200mm/分鐘，采用直流反接，即基板接負(fù)極，焊絲接正極；第一焊道堆焊完成后 ，其他焊道在第一焊道的兩側(cè)交替堆焊，焊槍來(lái)回均處于堆焊的工作狀態(tài)，相鄰焊道搭接寬度以堆焊表面平整為原則，為焊道寬度的1/3 1/2 ;沿焊接方向在焊槍的前或后30mm 50mm處安裝有水霧噴槍，水霧噴槍的噴水方向與通過(guò)焊槍的焊絲軸線平行，堆焊時(shí)只有焊槍后面的水霧噴槍工作，所述水霧噴槍為市售水霧噴槍，噴嘴直徑設(shè)為1.6mm 2mm，噴槍水壓設(shè)為0.2MPa 0.4MPa,噴霧時(shí)噴水流量不小于1.2升/分鐘，噴水流量盡可能大，但應(yīng)以全部蒸發(fā)，焊道表面不殘留水為原則；當(dāng)基板表面滿焊后即得單層耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板坯料，重復(fù)如上方法得雙層耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板坯料，依次重復(fù)如上方法，使耐熱耐磨耐腐蝕合金層的總厚度為基板厚度的1/3 1/2，即得多層耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板坯料；步驟(4)所述封縫劑由質(zhì)量配比為液體水玻璃60份 80份，云母粉20份 30份，工業(yè)氟硅酸鈉10份 20份，鋁粉5份 10份，納米SiO2粉末2份 4份的組份混合均勻后制得；步驟(5)所述用制備的封縫劑對(duì)校平的復(fù)合金屬板坯料表面的裂紋進(jìn)行封縫處理的方法是:將封縫劑均勻涂覆于制得的耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板坯料堆焊層的表面，單層涂層厚度為0.2mm 0.4mm,涂覆后室溫下放置0.5小時(shí) 1.5小時(shí)后再涂覆第二層,重復(fù)如上方法反復(fù)涂覆3 4層，待封縫劑完全固化后即得到適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板成品。上述的適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板中:藥芯焊絲的直徑優(yōu)選0>2.8mm或 C>3.2mm。上述的適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板中:鋼帶優(yōu)選厚度0.35mm的SPCC，藥芯焊絲熔敷金屬的成分以質(zhì)量百分比計(jì)優(yōu)選為C為3.5%、Cr為26%、B為2.0%、Si為2.0%、Mn 為 4.0%、Mo 為 4.0%、W 為 5.0%、Ti 為 0.8%、Al 為 2.0%、Mg 為 1.5%、余量為 Fe 和不影響
藥粉性能的雜質(zhì)。上述的適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板中:所述堆焊工藝的焊接參數(shù)優(yōu)選為:0>3.2mm焊絲焊接電流500A 530A，電弧電壓30V 38V，堆焊速度不小于1600mm/分鐘；￠2.8mm焊絲的焊接電流380A 400A，電弧電壓30V 38V，堆焊速度不小于1200mm/分鐘。上述的適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板中:所述液體水玻璃用鈉水玻璃或者鉀鈉混合水玻璃，液體水玻璃的模數(shù)為2.6 2.9，波美度為44 46° B6 ;云母粉細(xì)度通過(guò)19微米試驗(yàn)篩，云母粉含有44% 50%的SiO2, 20% 33%A1203，余為雜質(zhì)；工業(yè)氟硅酸鈉的Na2SiF6含量為98.5%，細(xì)度通過(guò)250微米試驗(yàn)篩超過(guò)90% ;招粉含99%以上的Al，鋁粉細(xì)度通過(guò)15微米試驗(yàn)篩；納米SiO2粉末為市售產(chǎn)品。本發(fā)明所述適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板及其制備方法具有如下顯著效果:(I)本專利設(shè)計(jì)的耐磨藥芯焊絲由于含鉻量較高，具有良好的耐蝕性能，同時(shí)堆焊金屬中形成大量碳化物，使其又具有優(yōu)異的耐磨性能。藥芯焊絲含有適量的Cr、Mo、W，使其具有耐熱性能。藥粉中加入的強(qiáng)脫氧劑、脫氮?jiǎng)〢l、Mg、C使其具有自保護(hù)性能，可以采用明弧焊工藝堆焊，使用方便，堆焊效率高。(2)采用本專利設(shè)計(jì)的堆焊工藝，使堆焊復(fù)合板的變形減?。欢押高^(guò)程中，對(duì)焊道采用即焊即噴水霧冷卻工藝，降低了焊道表面的溫度，使焊道的橫向裂紋減少，且均勻分布，避免了貫穿橫向裂紋的形成，提高了堆焊層與基板的結(jié)合強(qiáng)度。(3)設(shè)計(jì)的封縫劑 滲透能力強(qiáng)，可有效滲透到橫向裂紋內(nèi)部，固化時(shí)間短，強(qiáng)度高，抗磨性能好，封縫效果好，顯著提高了耐磨板的耐腐蝕性能。使耐磨板在高溫和腐蝕工況下的使用壽命顯著提高。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:(I)制備堆焊藥芯焊絲，焊絲直徑￠2.8mm，鋼帶為厚度0.35mm的SPCC，藥芯焊絲熔敷金屬的成分以質(zhì)量百分比計(jì)為C為3.5%、Cr為26%、B為2.0%、Si為2.0%、Mn為4.0%、Mo為4.0%、W為5.0%、Ti為0.8%、Al為2.0%、Mg為1.5%、余量為Fe和不影響藥粉性能的雜質(zhì)。(2)選用Q235低碳鋼板作為基板，基板的尺寸為ImX 2m，厚度為8mm。將基板的四邊采用機(jī)械裝夾方式剛性固定在焊接平臺(tái)上。(3)單槍堆焊，第一焊道位于基板寬度中心，沿著基板長(zhǎng)度方向堆焊。堆焊時(shí)焊槍橫向不擺動(dòng)，焊道寬度為20_。第一焊道堆焊完成后，其他焊道在第一焊道的兩側(cè)交替堆焊，相鄰焊道搭接寬度為焊道寬度的1/2。焊槍來(lái)回均堆焊，焊接電流380A，電弧電壓35V，堆焊速度為1250mm/分鐘，直流反接，焊絲與基板表面垂直。沿焊接方向在焊槍的前或后30mm處安裝有水霧噴槍，水霧噴槍的噴水方向與通過(guò)焊槍的焊絲軸線平行。堆焊時(shí)前后的水霧噴槍不同時(shí)工作，焊接方向后面的水霧噴槍工作、焊接方向前面的水霧噴槍不工作。水霧噴槍的水壓為0.25MPa，噴嘴直徑為1.6mm,噴霧時(shí)噴水流量不小于1.3升/分鐘。單層堆焊層的厚度為3.5mm，堆焊滿基板表面后即得耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板坯料。(4)對(duì)步驟(3)獲得的耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板坯料，采用現(xiàn)有的機(jī)械壓力機(jī)校平，平整度以滿足工程需要為目標(biāo)。(5)配制封縫劑，封縫劑的配比為液體水玻璃70份，云母粉25份，工業(yè)氟硅酸鈉15份，鋁粉8份，納米SiO2粉末3份，封縫劑按以上配比混合均勻后制得。液體水玻璃的模數(shù)為2.6，波美度為44° Β ，選用鉀鈉混合水玻璃；云母粉細(xì)度通過(guò)19 μ m試驗(yàn)篩，云母粉含有44% 50%的SiO2, 20% 33%A1203，余為雜質(zhì)；工業(yè)氟硅酸鈉的Na2SiF6含量98.5%，細(xì)度超過(guò)90%通過(guò)250 μ m試驗(yàn)篩；鋁粉含99%以上的Al，鋁粉細(xì)度通過(guò)15 μ m試驗(yàn)篩。納米SiO2粉末為市售產(chǎn)品。將封縫劑均勻涂覆于耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板坯料堆焊層的表面，單層涂層厚度為
0.2mm，涂覆后室溫下放置0.5小時(shí)后再涂覆第二層，這樣反復(fù)涂覆三層，封縫劑通過(guò)毛細(xì)作用滲入堆焊焊縫的橫向裂紋內(nèi)部，待封縫劑固化后即得到適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板產(chǎn)品。實(shí)施例2:(I)制備堆焊藥芯焊絲，焊絲直徑Φ 3.2mm，鋼帶為厚度0.35mm的SPCC，藥芯焊絲熔敷金屬的成分以質(zhì)量百分比計(jì)為C為3.0%、Cr為20%、Si為1.0%、Μη為3.0%、Mo為3.5%、W為4.5%、Ti為0.2%、Al為1.5%、Mg為1.0%、余為Fe和不影響藥粉性能的雜質(zhì)。(2)選用Q345鋼板作為基板，基板的尺寸為ImX 2m，厚度為12mm。將基板的四邊采用機(jī)械裝夾方式剛性固定在焊接平臺(tái)上。(3)單槍堆焊，第一焊道位于基板寬度中心，沿著基板長(zhǎng)度方向堆焊。堆焊時(shí)焊槍橫向擺動(dòng)，焊槍擺動(dòng)的擺幅為10mm，擺動(dòng)頻率為20次/分鐘，焊道寬度為40mm。第一焊道堆焊完成后，其他焊道在第一焊道的兩側(cè)交替堆焊，相鄰焊道搭接寬度為焊道寬度的1/3。焊槍來(lái)回均堆焊，焊接電流520A，電弧電壓35V，堆焊速度為1610mm/分鐘，直流反接，焊絲與基板表面垂直。沿焊接方向在焊槍的前或后50mm處安裝有水霧噴槍，水霧噴槍的噴水方向與通過(guò)焊槍的焊絲軸線平行。堆焊時(shí)前后的水霧噴槍不同時(shí)工作，焊接方向后面的水霧噴槍工作、焊接方向前面的水霧噴槍不工作。水霧噴槍的水壓為0.4MPa，噴嘴直徑為2mm，噴霧時(shí)噴水流量不小于1.8升/分鐘。單層堆焊層的厚度為3.5mm，堆焊滿基板表面后即得耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板坯料。(4)對(duì)步驟(3)獲得的耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板坯料，采用現(xiàn)有的機(jī)械壓力機(jī)校平，平整度以滿足工程需要為目標(biāo)。(5)配制封縫劑，封縫劑的配比為液體水玻璃60份，云母粉20份，工業(yè)氟硅酸鈉10份，鋁粉5份，納米SiO2粉末2份，封縫劑按以上配比混合均勻后制得。液體水玻璃的模數(shù)為2.9，波美度為46° Β ，選用鈉水玻璃；云母粉細(xì)度通過(guò)19 μ m試驗(yàn)篩，云母粉含有44% 50%的SiO2, 20% 33%A1203，余為雜質(zhì)；工業(yè)氟硅酸鈉的Na2SiF6含量98.5%，細(xì)度超過(guò)90%通過(guò)250 μ m試驗(yàn)篩；鋁粉含99%以上的Al，鋁粉細(xì)度通過(guò)15 μ m試驗(yàn)篩。納米SiO2粉末為市售產(chǎn)品。
將封縫劑均勻涂覆于耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板坯料堆焊層的表面，單層涂層厚度為
0.4_，涂覆后室溫下放置1.5小時(shí)后再涂覆第二層，這樣反復(fù)涂覆三層，封縫劑通過(guò)毛細(xì)作用滲入堆焊焊縫的橫向裂紋內(nèi)部，待封縫劑固化后即得到適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板產(chǎn)品。實(shí)施例3:(I)制備堆焊藥芯焊絲，焊絲直徑￠3.2mm，鋼帶為厚度0.35mm的SPCC，藥芯焊絲熔敷金屬的成分以質(zhì)量百分比計(jì)為C為4.2%、Cr為28%、B為2.5%, Si為2.5%、Mn為5.0%、Mo為4.2%、W為5.5%、Ti為1.2%、Al為2.5%、Mg為2.0%、余為Fe和不影響藥粉性能的雜質(zhì)。(2)選用Q345鋼板作為基板，基板的尺寸為ImX 2m，厚度為20mm。將基板的四邊采用機(jī)械裝夾方式剛性固定在焊接平臺(tái)上。(3)單槍堆焊，第一焊道位于基板寬度中心，沿著基板長(zhǎng)度方向堆焊。堆焊時(shí)焊槍橫向擺動(dòng)，焊槍擺動(dòng)的擺幅為20mm，擺動(dòng)頻率為20次/分鐘，焊道寬度為50mm。第一焊道堆焊完成后，其他焊道在第一焊道的兩側(cè)交替堆焊，相鄰焊道搭接寬度為焊道寬度的1/3。焊槍來(lái)回均堆焊，焊接電流520A，電弧電壓35V，堆焊速度為1610mm/分鐘，直流反接，焊絲與基板表面垂直。沿焊接方向在焊槍的前或后50mm處安裝有水霧噴槍，水霧噴槍的噴水方向與通過(guò)焊槍的焊絲軸線平行。堆焊時(shí)前后的水霧噴槍不同時(shí)工作，焊接方向后面的水霧噴槍工作、焊接方向前面的水霧噴槍不工作。水霧噴槍的水壓為0.4MPa，噴嘴直徑為2mm，噴霧時(shí)噴水流量不小于1.8升/分鐘。堆焊滿基板表面后即得單層耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板坯料，重復(fù)如上方法在單層耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板坯料上再堆焊一層，既得雙層耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板還料，耐磨層的厚 度為7_。(4)對(duì)步驟(3)獲得的耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板坯料，采用現(xiàn)有的機(jī)械壓力機(jī)校平，平整度以滿足工程需要為目標(biāo)。(5)配制封縫劑，封縫劑的配比為液體水玻璃80份，云母粉30份，工業(yè)氟硅酸鈉20份，鋁粉10份，納米SiO2粉末4份，封縫劑按以上配比混合均勻后制得。液體水玻璃的模數(shù)為2.9，波美度為45° B6，選用鉀鈉混合水玻璃；云母粉細(xì)度通過(guò)19iim試驗(yàn)篩，云母粉含有44% 50%的SiO2, 20% 33%A1203，余為雜質(zhì)；工業(yè)氟硅酸鈉的Na2SiF6含量98.5%，細(xì)度超過(guò)90%通過(guò)250 u m試驗(yàn)篩；鋁粉含99%以上的Al，鋁粉細(xì)度通過(guò)15 y m試驗(yàn)篩。納米SiO2粉末為市售產(chǎn)品。將封縫劑均勻涂覆于耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合板坯料堆焊層的表面，單層涂層厚度為
0.3mm,涂覆后室溫下放置0.8小時(shí)后再涂覆第二層，這樣反復(fù)涂覆三層，封縫劑通過(guò)毛細(xì)作用滲入堆焊焊縫的橫向裂紋內(nèi)部，待封縫劑固化后即得到適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板，由如下方法制得: (1)設(shè)計(jì)制備專用的耐熱耐磨耐腐蝕堆焊藥芯焊絲； (2)以低碳鋼板或者低合金鋼板作為基板，采用制備的藥芯焊絲在基板表面堆焊復(fù)合層，獲得耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板坯料； (3)采用壓力機(jī)對(duì)復(fù)合金屬板坯料校平； (4)設(shè)計(jì)制備專用的封縫劑； (5)用制備的封縫劑對(duì)校平的復(fù)合金屬板坯料表面的裂紋進(jìn)行封縫處理，得到適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板成品； 其特征在于: 步驟(I)所述藥芯焊絲采用厚度為0.3mm 0.4mm的H08A或SPCC或H08A1低碳鋼鋼帶以常規(guī)方法制造，藥芯焊絲的直徑為0 2.4mm ￠3.2mm,藥芯焊絲熔敷金屬的成分以質(zhì)量百分比計(jì)是:C為3.0% 4.2%、Cr為20% 28%、B為1.0% 2.5%、Si為1.5% 2.5%、Mn 為 3.0% 5.0%、Mo 為 3.5% 4.2%、W 為 4.5% 5.5%、Ti 為 0.2% 1.2%、A1 為 1.5% 2.5%、Mg為1.0% 2.0%、余量為Fe和不影響藥粉性能的雜質(zhì)； 步驟(2)所述基板尺寸的選擇以適宜焊接平臺(tái)能夠固定為原則，基板的厚度根據(jù)使用工況要求選取，但基板厚度 應(yīng)不小于6_ ;所述采用制備的藥芯焊絲在基板表面堆焊復(fù)合層的方法是:單槍堆焊第一焊道在基板一端的寬度中心處開(kāi)始，焊絲與基板表面垂直，沿著基板長(zhǎng)度方向堆焊，焊槍擺動(dòng)的擺幅為0 20mm，擺動(dòng)頻率為0 20次/分鐘，焊道的寬度為20mm 50mm，堆焊工藝的焊接參數(shù)為:焊接電流380A 530A，電弧電壓30V 38V，堆焊速度即焊槍移動(dòng)速度不小于1200mm/分鐘，采用直流反接，即基板接負(fù)極，焊絲接正極；第一焊道堆焊完成后，其他焊道在第一焊道的兩側(cè)交替堆焊，焊槍來(lái)回均處于堆焊的工作狀態(tài)，相鄰焊道搭接寬度以堆焊表面平整為原則，為焊道寬度的1/3 1/2 ;沿焊接方向在焊槍的前或后30mm 50mm處安裝有水霧噴槍，水霧噴槍的噴水方向與通過(guò)焊槍的焊絲軸線平行，堆焊時(shí)只有焊槍后面的水霧噴槍工作，所述水霧噴槍為市售水霧噴槍，噴嘴直徑設(shè)為1.6mm 2mm，噴槍水壓設(shè)為0.2MPa 0.4MPa,噴霧時(shí)噴水流量不小于1.2升/分鐘，噴水流量盡可能大，但應(yīng)以全部蒸發(fā)，焊道表面不殘留水為原則；當(dāng)基板表面滿焊后即得單層耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板坯料，重復(fù)如上方法得雙層耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板坯料，依次重復(fù)如上方法，使耐熱耐磨耐腐蝕合金層的總厚度為基板厚度的1/3 1/2，即得多層耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板坯料； 步驟(4)所述封縫劑由質(zhì)量配比為液體水玻璃60 80份，云母粉20 30份，工業(yè)氟硅酸鈉10 20份，鋁粉5 10份，納米SiO2粉末2 4份的組份混合均勻后制得； 步驟(5)所述用制備的封縫劑對(duì)校平的復(fù)合金屬板坯料表面的裂紋進(jìn)行封縫處理的方法是:將封縫劑均勻涂覆于制得的耐熱耐磨耐腐蝕復(fù)合金屬板坯料堆焊層的表面，單層涂層厚度為0.2mm 0.4mm,涂覆后室溫下放置0.5小時(shí) 1.5小時(shí)后再涂覆第二層,重復(fù)如上方法反復(fù)涂覆3 4層，待封縫劑完全固化后即得到適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板成品。
2.如權(quán)利要求1所述的適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板，其特征在于:藥芯焊絲的直徑為￠2.8mm或￠3.2_。
3.如權(quán)利要求1所述的適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板，其特征在于:鋼帶選厚度0.35mm的SPCC，藥芯焊絲熔敷金屬的成分以質(zhì)量百分比計(jì)為C為3.5%、Cr為26%、B為 2.0%、Si 為 2.0%、Μη 為 4.0%、Mo 為 4.0%、W 為 5.0%、Ti 為 0.8%、A1 為 2.0%、Mg 為 1.5%、余量為Fe和不影響藥粉性能的雜質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板，其特征在于:所述堆焊工藝的焊接參數(shù)為:Φ3.2mm焊絲焊接電流500A 530A，電弧電壓30V 38V，堆焊速度不小于1600mm/分鐘；Φ2.8_焊絲的焊接電流380A 400A，電弧電壓30V 38V，堆焊速度不小于1200mm/分鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板，其特征在于:所述液體水玻璃用鈉水玻璃或者鉀鈉混合水玻璃，液體水玻璃的模數(shù)為2.6 2.9，波美度為44 46° Be ;云母粉細(xì)度通過(guò)19 μ m試驗(yàn)篩，云母粉含有44% 50%的SiO2, 20% 33%A1203，余為雜質(zhì)；工業(yè)氟硅酸鈉的Na2SiF6含量為98.5%，細(xì)度通過(guò)250 μ m試驗(yàn)篩超過(guò)90% ;鋁粉含99%以上的Al，鋁粉細(xì) 度通過(guò)15 μ m試驗(yàn)篩；納米SiO2粉末為市售產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板，是以低碳鋼板或者低合金鋼板作為基板，采用專用的耐熱耐腐蝕耐磨堆焊藥芯焊絲在基板表面堆焊復(fù)合層，獲得耐熱耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板坯料，再用制備的專用封縫劑對(duì)校平的復(fù)合金屬板坯料表面的裂紋進(jìn)行封縫處理，制得適于高溫工況的耐腐蝕耐磨復(fù)合金屬板。本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)制備專用的耐熱耐磨耐腐蝕堆焊藥芯焊絲，采用明弧焊工藝堆焊，使堆焊復(fù)合板的變形減小，使焊道的橫向裂紋減少，且均勻分布，并且通過(guò)封縫劑有效滲透到橫向裂紋內(nèi)部，顯著提高了復(fù)合金屬板的耐腐蝕性能，使其在高溫和腐蝕工況下的使用壽命顯著提高。
文檔編號(hào)B23K37/00GK103192161SQ201310148210
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者孫俊生, 欒守成, 李寧洋, 孫逸群 申請(qǐng)人:山東大學(xué)