一種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及埋弧焊焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層及制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 焊接是零部件修復(fù)的重要手段之一，彌補(bǔ)了零部件的外形缺陷，使零部件的結(jié)構(gòu) 尺寸符合實際使用的需求。傳統(tǒng)的焊接方式所采用的焊條內(nèi)部成分組成較為簡單，形成的 焊層的結(jié)合強(qiáng)度較低，耐磨性和耐腐蝕性較差，只能夠起到對零部件的外形缺陷的結(jié)構(gòu)尺 寸進(jìn)行填補(bǔ)，并不能對零部件的性能進(jìn)行改善，在零部件重新使用一段時間后，仍會出現(xiàn)嚴(yán) 重的結(jié)構(gòu)缺陷，諸如嚴(yán)重的磨損和表面裂紋，會影響到零部件的實際工作性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層及制備方 法。
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0005] -種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層，包括以下質(zhì)量百分比的組分：Co占46 %~ 63%，Mn 占 29%~37%、Si 占 7%~9%、Fe 占 7%~9%，Al2O3占 2%~3%，添加劑 0. 5%~1. 5%。Co即鈷，質(zhì)地較硬，表面拋光后有淡藍(lán)色光澤，這樣可以在焊層形成后，經(jīng) 過打磨拋光使零部件的形狀與實際使用的需求相符，同時，有助于區(qū)分新零部件與已修復(fù) 的零部件。
[0006] 所述添加劑為Ni60A，Ni60A是高硬度的鎳鉻硼硅合金粉末，自熔性、潤濕性和噴 焊性優(yōu)良，而且熔點比較低，噴焊層具有硬度高、耐蝕、耐磨、耐熱特點，從而改善整體的耐 磨性、耐高溫特性。
[0007] -種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層的制備方法，所述方法步驟如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用氣霧化法制得納米球，再與經(jīng)過研磨處理后的Ni60A均勻混合制成納米 焊條，最終焊接在零部件表面形成納米焊層。本發(fā)明按照上述組分和配比，最終形成納米焊 層，具有結(jié)合強(qiáng)度高、耐磨性和耐腐蝕性好等優(yōu)點，解決了傳統(tǒng)的焊條制成的焊層的耐磨性 差、硬度低的問題，起到對待修復(fù)的零部件的性能的改善，最終延長零部件的使用壽命。
[0008] 所述組分的最佳質(zhì)量百分比為：Co占48. 5%，Mn占32. 5%、Si占7. 5%、Fe占 8%，Al2O3占 2. 5%、Ni60A 占 1%。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制成的納米焊層具有結(jié)合強(qiáng)度高、耐磨性和耐腐蝕 性好等優(yōu)點，實現(xiàn)了對零部件的修復(fù)，同時改善了零部件的使用性能，延長了零部件的使用 壽命。
【具體實施方式】
[0010] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面對 本發(fā)明進(jìn)一步闡述。
[0011] 實施例一：
[0012] 一種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層，包括以下質(zhì)量百分比的組分：Co占48. 5%，Mn 占 32. 5%、Si 占 7. 5%、Fe 占 8%，Al2O3占 2. 5%、Ni60A 占 1%。
[0013] -種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層的制備方法，所述方法步驟如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用氣霧化法制得納米球，再與經(jīng)過研磨處理后的Ni60A均勻混合制成納米 焊條，最終焊接在零部件表面形成納米焊層。
[0014] 實施例二：
[0015] -種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層，包括以下質(zhì)量百分比的組分：Co占54%，Mn 占 29. 5%、Si 占 7%、Fe 占 7%，Al2O3占 2%，Ni60A 占 0· 5%。
[0016] -種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層的制備方法，所述方法步驟如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用氣霧化法制得納米球，再與經(jīng)過研磨處理后的Ni60A均勻混合制成納米 焊條，最終焊接在零部件表面形成納米焊層。
[0017] 實施例三：
[0018] -種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層，包括以下質(zhì)量百分比的組分：Co占46%，Mn 占 31. 5%、Si 占 9%、Fe 占 9%，Al2O3占 3%，Ni60A 占 L 5%。
[0019] -種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層的制備方法，所述方法步驟如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用氣霧化法制得納米球，再與經(jīng)過研磨處理后的Ni60A均勻混合制成納米 焊條，最終焊接在零部件表面形成納米焊層。
[0020] 實施例四：
[0021] -種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層，包括以下質(zhì)量百分比的組分：Co占51%，Mn 占 31%、Si 占 7%、Fe 占 8%，Al2O3占 2%，Ni60A 占 1%。
[0022] -種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層的制備方法，所述方法步驟如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用氣霧化法制得納米球，再與經(jīng)過研磨處理后的Ni60A均勻混合制成納米 焊條，最終焊接在零部件表面形成納米焊層。
[0023] 為了論證本發(fā)明的實際效果，特采用埋弧焊焊接技術(shù)在軋輥上制備了納米焊層， 將實施例一至實施例四實施后，分別測試了焊層的結(jié)合強(qiáng)度、顯微硬度、氣孔率以及抗磨粒 磨損性能，并利用XRD對焊層進(jìn)行了相結(jié)構(gòu)分析。實驗結(jié)果如下：
[0024]
[0025] 其中，對比組為普通合金絲材。
[0026] 由上述實驗對比數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明采用納米材料經(jīng)過焊接后形成納米焊層，相比 于傳統(tǒng)的焊條制成的焊層，具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和顯微硬度，孔隙率較小，可使零部件的性 能得以改善，使得零部件使用壽命得以延長，無需檢修人員頻繁的拆卸，同時方便觀察和區(qū) 分新零部件與已修復(fù)的零部件，避免零部件的混淆，降低了設(shè)備使用和維護(hù)的成本。
[0027] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受步驟實施例的限制，步驟實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明 的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和 改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效 物界定。
【主權(quán)項】
1. 一種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層，其特征在于：包括以下質(zhì)量百分比的組分： Co占 46%~63%，Mn占 29%~37%、Si占 7%~9%、Fe占 7%~9%,Al2O3占 2%~ 3%，添加劑占0. 5%~1. 5% ; 所述添加劑為Ni60A。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層，其特征在于：所述組分 的最佳質(zhì)量百分比為：Co占48. 5%，Mn占32. 5%、Si占7. 5%、Fe占8% ,Al2O3占2. 5%、 Ni60A占 1%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層的制備方法，其特征在于： 所述方法步驟如下： 所述Co、Mn、Si、Fe、Al2O3均采用氣霧化法制得納米球，再與經(jīng)過研磨處理后的Ni60A均勻混合制成納米焊條，最終焊接在零部件表面形成納米焊層。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種焊接用Co-Mn-Si-Fe納米焊層及制備方法，包括以下質(zhì)量百分比的組分：Co占46％～63％，Mn占29％～37％、Si占7％～9％、Fe占7％～9％，Al2O3占2％～3％,添加劑0.5％～1.5％。所述添加劑為Ni60A。方法步驟如下：所述Co、Mn、Si、Fe、Al2O3均采用氣霧化法制得納米球，再與經(jīng)過研磨處理后的Ni60A均勻混合制成納米焊條，最終焊接在零部件表面形成納米焊層。本發(fā)明制成的納米焊層具有結(jié)合強(qiáng)度高、耐磨性和耐腐蝕性好等優(yōu)點，實現(xiàn)了對零部件的修復(fù)，同時改善了零部件的使用性能，延長了零部件的使用壽命。
【IPC分類】C22C30/00, C22C19/07, B23K9/18, B23K35/30
【公開號】CN104889597
【申請?zhí)枴緾N201510233644
【發(fā)明人】程敬卿
【申請人】蕪湖鼎瀚再制造技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月9日