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  1、10申请公布号CN102343491A43申请公布日20120208CN102343491ACN102343491A21申请号申请日20100730B23K35/申请人北京固本科技有限公司地址100081北京市海淀区中关村南大街5号683号楼理工科技大厦910室72发明人唐亮胡建平54发明名称锤式破碎机锤头耐磨抗冲击堆焊金属芯焊丝57摘要一种用于510公斤级锤式破碎机锤头的耐磨堆焊金属芯焊丝，属于焊接材料领域。本发明要解决的问题是提高510公斤级锤式破碎机锤头的常规使用的寿命。本发明所提供的耐磨堆焊金属芯焊丝，采用碳钢钢带包裹金属粉末。所添加的粉末。

  2、包括以下质量百分比含量的物质碳化铌2040；钼铁25；锰铁58；硅铁25；高碳铬铁1020；钛铁13；萤石CAF212；石墨13；碳酸钾12；余量添加还原铁粉。本发明与现存技术相比，具有以下优点1堆焊层韧性、抗冲击能力好，使用的过程中不脱落。2与高锰钢相比，硬度高，耐磨性大幅度的提升。3焊接渣少，无需清渣。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102343510A1/1页21一种用于510公斤级锤式破碎机锤头的耐磨堆焊金属芯焊丝，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2040；钼铁25；锰铁58；硅铁25。

  3、；高碳铬铁1020；钛铁13；萤石CAF212；石墨13；碳酸钾12；余量添加还原铁粉。权利要求书CN102343491ACN102343510A1/3页3锤式破碎机锤头耐磨抗冲击堆焊金属芯焊丝技术领域0001用于锤式破碎机锤头耐磨堆焊的金属芯焊丝，属于材料加工工程中的焊接领域，该发明主要使用在于510公斤级锤头耐磨堆焊。背景技术0002锤式破碎机是冶金、矿山、煤炭、建材和交通等行业中广泛使用的设备，其中锤头是最容易磨损失效的配件。人们一致认为锤头的磨损情况主要为高冲击低应力磨粒磨损，因此多以高锰钢为主要耐磨材料制作锤式破碎机锤头易磨损件，但从锤头工作情况去看，由于多数单位所用的锤头重量一般为5。

  4、10公斤，因此在使用的过程中锤头所受冲击小，冲击力不足以使高锰钢产生加工硬化，因此高锰钢的耐磨性不能发挥，耐磨性较差。0003为研究510公斤锤头常规使用的寿命短，磨损快的原因，对高锰钢锤头进行了磨损失效分析，研究认为510公斤锤头的磨损微观形貌主要以切削磨损为主，因此能认为锤头主要磨损形式为低冲击高磨损。根据磨损失效分析结果，研制了以碳化铌为硬质相的锤式破碎机耐磨堆焊金属芯焊丝。发明内容0004本发明所要解决的问题是提高510公斤级锤头的常规使用的寿命。本发明所提供的堆焊金属芯焊丝，其特征是所述的药芯成分质量百分含量范围如下0005碳化铌2040；钼铁25；锰铁58；硅铁25；高碳铬铁1020；钛铁1。

  5、3；萤石CAF212；石墨13；碳酸钾12；余量添加还原铁粉。0006其中各组分作用如下0007碳化铌向焊缝金属过渡合金元素，作为硬质相。0008高碳铬铁向焊缝金属过渡合金元素。0009钼铁向焊缝金属过渡合金元素，提高淬硬性。0010锰铁减少氧化。0011硅铁减少氧化。0012钛铁提高合金元素过渡系数，细化晶粒，提高韧性。0013萤石CAF2大多数都用在稳弧。0014石墨稳弧，提高元素过渡系数。0015碳酸钾提高稳弧性。0016还原铁粉填补余量。0017本发明的制备方法采用现存技术，包括以下步骤00181、将轧钢带成U形，再向U形槽中加入占本发明焊丝总重的2040的本发明药芯；00192、将U形槽。

  6、合口，使药芯包裹其中，通过拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达说明书CN102343491ACN102343510A2/3页4到16MM，得到最终产品。附图说明0020图1堆焊修复后的锤头0021图2药芯焊丝成形工艺示意图。具体实施方式0022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00231选用1003宽度为10MM，厚度为03MM的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。取合金粉末10千克，其中碳化铌粉末20千克、钼铁02千克、锰铁粉末05千克、硅铁粉末02千克、高碳铬铁1千克；钛铁粉末01千克、萤石粉末01千克、石墨末03千克、余量还原铁粉。所取粉末的粒度。

  7、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30MM、28MM、26MM、24MM、22MM、20MM、18MM、16MM的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到16MM。将成形的焊丝堆焊到锤头磨损部位，焊接电流150250A，焊接电压2030V。层间温度控制在100200。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。00242选用1003宽度为10MM，厚度为03MM的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。取合金粉末10千克，其中碳化铌粉末25千克、钼铁02千克、锰铁粉末。

  8、08千克、硅铁粉末02千克、高碳铬铁2千克；钛铁粉末01千克、萤石粉末01千克、石墨末01千克、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30MM、28MM、26MM、24MM、22MM、20MM、18MM、16MM的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到16MM。将成形的焊丝堆焊到锤头磨损部位，焊接电流150250A，焊接电压2030V。层间温度控制在100200。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。00253选用1003宽度为1。

  9、0MM，厚度为03MM的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。取合金粉末10千克，其中碳化铌粉末35千克、钼铁02千克、锰铁粉末05千克、硅铁粉末05千克、高碳铬铁15千克；钛铁粉末03千克、萤石粉末03千克、石墨末03千克、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30MM、28MM、26MM、24MM、22MM、20MM、18MM、16MM的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到16MM。将成形的焊丝堆焊到锤头磨损部位，焊接电流150。

  10、250A，焊接电压2030V。层间温度控制在100200。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。00264选用1003宽度为10MM，厚度为03MM的H08A冷轧钢带。先将其轧成U形。取合金粉末10千克，其中碳化铌粉末40千克、钼铁05千克、锰铁粉末05千克、硅铁粉末02千克、高碳铬铁2千克；钛铁粉末01千克、萤石粉末02千克、石墨末02千克、说明书CN102343491ACN102343510A3/3页5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。

  11、别通过直径为30MM、28MM、26MM、24MM、22MM、20MM、18MM、16MM的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到16MM。将成形的焊丝堆焊到锤头磨损部位，焊接电流150250A，焊接电压2030V。层间温度控制在100200。堆焊层熔敷金属硬度、相对耐磨性见表1。0027表1所测硬度均采用HR150A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。0028采用MLD10型动载磨粒磨损试验机对堆焊层进行不同冲击功下的动载磨粒磨损试验。动载磨粒磨损试验参数设置如下磨料流量为30G/MIN18KG/H；磨损时间为20分钟；冲击锤的冲击频率为150次/分；下主轴转动频率为200转/分；冲击功选择为，2J、3J和4J动载磨粒磨损试验。堆焊层硬度高平均硬度值达到5659HRC，耐磨性好，能延长锤头常规使用的寿命。0029表1各实施例堆焊层熔敷金属硬度与相对耐磨性0030编号硬度HRC相对于高锰钢耐磨性说明书CN102343491ACN102343510A1/1页6图1图2说明书附图CN102343491A。

  100081 北京市海淀区中关村南大街5号683号楼理工科技大厦910室

  一种用于5～10公斤级锤式破碎机锤头的耐磨堆焊金属芯焊丝，属于焊接材料领域。本发明要解决的问题是提高5～10公斤级锤式破碎机锤头的常规使用的寿命。本发明所提供的耐磨堆焊金属芯焊丝，采用碳钢钢带包裹金属粉末。所添加的粉末包括以下质量百分比含量的物质：碳化铌：20～40％；钼铁：2～5％；锰铁：5～8％；硅铁：2～5％；高碳铬铁：10～20％；钛铁：1～3％；萤石(CaF2)：1～2％；石墨：1～3％；碳酸钾：1～2％；余量添加还原铁粉。本发明与现存技术相比，具有以下优点：(1)堆焊层韧性、抗冲击能力好，使用的过程中不脱落。(2)与高锰钢相比，硬度高，耐磨性大幅度的提升。(3)焊接渣少，无需清渣。

  1： 一种用于 5 ～ 10 公斤级锤式破碎机锤头的耐磨堆焊金属芯焊丝， 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 ～ 40％ ； 钼铁 ： 2 ～ 5％； 锰铁 ： 5 ～ 8％； 硅铁 ： 2 ～ 5％； 高碳铬铁 ： 10 ～ 20％； 钛铁 ： 1 ～ 3％； 萤石 (CaF2) ： 1 ～ 2％ ； 石墨 ： 1 ～ 3％ ； 碳酸钾 ： 1 ～ 2％ ；； 余量添加还原铁粉。

  技术领域 用于锤式破碎机锤头耐磨堆焊的金属芯焊丝， 属于材料加工工程中的焊接领域， 该发明主要使用在于 5 ～ 10 公斤级锤头耐磨堆焊。

  背景技术 锤式破碎机是冶金、 矿山、 煤炭、 建材和交通等行业中广泛使用的设备， 其中锤头 是最容易磨损失效的配件。人们一致认为锤头的磨损情况主要为高冲击低应力磨粒磨损， 因此多以高锰钢为主要耐磨材料制作锤式破碎机锤头易磨损件， 但从锤头工作情况去看， 由于多数单位所用的锤头重量一般为 5 ～ 10 公斤， 因此在使用的过程中锤头所受冲击小， 冲 击力不足以使高锰钢产生加工硬化， 因此高锰钢的耐磨性不能发挥， 耐磨性较差。

  为研究 5 ～ 10 公斤锤头常规使用的寿命短， 磨损快的原因， 对高锰钢锤头进行了磨损失 效分析， 研究认为 5 ～ 10 公斤锤头的磨损微观形貌主要以切削磨损为主， 因此能认为锤 头主要磨损形式为低冲击高磨损。根据磨损失效分析结果， 研制了以碳化铌为硬质相的锤 式破碎机耐磨堆焊金属芯焊丝。

  本发明所要解决的问题是 ： 提高 5 ～ 10 公斤级锤头的常规使用的寿命。本发明所提供的 堆焊金属芯焊丝， 其特征是所述的药芯成分质量百分含量范围如下 ：

  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 芯；

  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。 附图说明

  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 10×0.3( 宽度为 10mm， 厚度为 0.3mm) 的 H08A 冷轧钢带。先将其轧成 U 形。 取合金粉末 10 千克， 其中碳化铌粉末 2.0 千克、 钼铁 0.2 千克、 锰铁粉末 0.5 千克、 硅铁 粉末 0.2 千克、 高碳铬铁 1 千克 ； 钛铁粉末 0.1 千克、 萤石粉末 0.1 千克、 石墨末 0.3 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。将成形的焊丝堆焊到锤 头磨损部位， 焊接电流 150 ～ 250A， 焊接电压 20 ～ 30V。层间温度控制在 100 ～ 200℃。堆 焊层熔敷金属硬度、 相对耐磨性见表 1。 2. 选用 10×0.3( 宽度为 10mm， 厚度为 0.3mm) 的 H08A 冷轧钢带。先将其轧成 U 形。 取合金粉末 10 千克， 其中碳化铌粉末 2.5 千克、 钼铁 0.2 千克、 锰铁粉末 0.8 千克、 硅铁 粉末 0.2 千克、 高碳铬铁 2 千克 ； 钛铁粉末 0.1 千克、 萤石粉末 0.1 千克、 石墨末 0.1 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 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 1.6mm。将成形的焊丝堆焊到锤 头磨损部位， 焊接电流 150 ～ 250A， 焊接电压 20 ～ 30V。层间温度控制在 100 ～ 200℃。堆 焊层熔敷金属硬度、 相对耐磨性见表 1。

  3. 选用 10×0.3( 宽度为 10mm， 厚度为 0.3mm) 的 H08A 冷轧钢带。先将其轧成 U 形。取合金粉末 10 千克， 其中碳化铌粉末 3.5 千克、 钼铁 0.2 千克、 锰铁粉末 0.5 千克、 硅 铁粉末 0.5 千克、 高碳铬铁 1.5 千克 ； 钛铁粉末 0.3 千克、 萤石粉末 0.3 千克、 石墨末 0.3 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 1.6mm。将成形的焊丝 堆焊到锤头磨损部位， 焊接电流 150 ～ 250A， 焊接电压 20 ～ 30V。层间温度控制在 100 ～ 200℃。堆焊层熔敷金属硬度、 相对耐磨性见表 1。

  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 1.6mm。将成形的焊丝堆焊到锤 头磨损部位， 焊接电流 150 ～ 250A， 焊接电压 20 ～ 30V。层间温度控制在 100 ～ 200℃。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。

  采用 MLD-10 型动载磨粒磨损试验机对堆焊层进行不同冲击功下的动载磨粒磨损 试验。动载磨粒磨损试验参数设置如下 ： 磨料流量为 30g/min(1.8kg/h) ； 磨损时间为 20 分 钟； 冲击锤的冲击频率为 150 次 / 分 ； 下主轴转动频率为 200 转 / 分 ； 冲击功选择为， 2J、 3J 和 4J( 动载磨粒磨损试验 )。堆焊层硬度高平均硬度值达到 56 ～ 59HRC， 耐磨性好， 能延长 锤头常规使用的寿命。