，螢石15，鈦白粉3，石英5，云母5，純堿0.5，電解錳4，45#硅鐵6，鈦鐵4，金屬鉻35，高碳鉻鐵30，石墨5，釩鐵6，鉬鐵12，鎢粉4，鎳粉8，納米氮化鉻粉2，氧化釔粉6。納米氮化鉻粉的粒度為99%以上的小于100納米，其他粉末的粒度為75微米?180微米(即粒度為-80目?+200目)。
[0085](3)濕混粉在步驟(2)獲得的干混粉中加入干混粉質量30 %的鈉水玻璃，邊加入鈉水玻璃邊混粉，濕混粉的時間為10分鐘，獲得濕粉。以上所述鈉水玻璃的模數為2.8-3.0，波美度為 47 — 49。
[0086](4)焊芯選用選用市售的直徑為4.0mm的H08A焊芯，焊芯長度400mm。
[0087](5)壓涂將步驟(3)制得的濕粉用現有的液壓焊條壓涂機壓涂在步驟(4)選用的焊芯周圍，制得濕焊條。藥皮質量系數(藥皮質量與焊芯質量之比)為0.6。
[0088](6)烘干將步驟(5)制得的濕焊條，在40_60°C下進行3小時的低溫烘干，然后再進行350-400°C、2小時的高溫烘干。低溫烘干和高溫烘干的升溫速度不超過50°C /小時。濕焊條經低溫烘干、高溫烘干后獲得熱作模具堆焊焊條成品。
[0089]試驗結果表明，堆焊焊條電弧燃燒穩定，焊縫成型美觀，飛濺小，堆焊金屬的硬度平均值為48HRC。
[0090]對比例I
[0091]本對比例與實施例1的不同之處在于，原料配方中不含氧化釔，對堆焊金屬的熱疲勞性進行測試，試樣尺寸為50X20X 1.5(mm)，在20mm—邊的中心垂直厚度方向，開60° V型缺口，進行700°C _20°C的循環加熱、冷卻，用出現0.5_裂紋的循環次數反映疲勞性能。不含氧化釔粉末的對比例I的循環次數為21次，含氧化釔2份(質量)的實施例1的循環次數為43次。通過與實施例1的比對，表明本發明氧化釔能有效提升堆焊金屬的抗疲勞性能。
[0092]對比例2
[0093]本對比例與實施例1的不同之處在于，原料配方中不加入納米氮化鉻粉，對韌性和抗裂性能的進行測試，不加納米氮化鉻粉的對比例2，U型缺口沖擊韌性的測試值為1.06J/cm2，在厚度為80mm的5CrNiMo模具鋼表面堆焊，預熱250°C才能不出現裂紋；實施例1的U型缺口沖擊韌性的測試值為1.21J/cm2，在厚度為80mm的5CrNiMo模具鋼表面堆焊，預熱50°C即可不出現裂紋。表明本發明藥芯中的納米氮化鉻粉能有效地提高堆焊金屬的韌性和抗裂性能。
[0094]對比例3
[0095]本對比例與實施例1的不同之處在于，原料配方中采用粒度為75微米?180微米(即粒度為-80目?+200目)的氮化鉻粉，實測500°C的硬度為HRC36，硬度的最大值與最小值相差HRC6 ;實施例1的500°C硬度為HRC41，硬度的最大值與最小值相差HRC4。納米氮化鉻使堆焊金屬高溫下保持較高硬度，且堆焊金屬的硬度較均勻。微米級的氮化鉻由于顆粒較大，活性較小，在現有的加入量下由于焊接熔池冷卻速度快，導致冶金反應不充分，無法有效提高堆焊金屬的高溫硬度和組織穩定性。
[0096]上述雖然對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。
【主權項】
1.一種用于熱作模具修復堆焊的專用焊條，其特征在于，由藥皮和焊芯兩部分組成；所述藥皮配方以質量份計如下:大理石20-25，螢石10-15，鈦白粉1-3，石英2_5，云母2_5，純堿0.5-1，電解錳4-8，45#硅鐵2-6，鈦鐵1-4，金屬鉻20-35，高碳鉻鐵20-30，石墨0-5，隹凡鐵2_6，鑰鐵12_18，媽粉2_4，銀粉4_8，納米氣化絡粉1-2，氧化"!乙粉2_6。2.如權利要求1所述的專用焊條，其特征在于，所述藥皮配方以質量份計如下:大理石22-25，螢石12-15，鈦白粉1.5_3，石英3_5，云母3_5，純堿0.75-1,電解錳6_8，45#硅鐵3-6，鈦鐵2-4，金屬鉻25-35，高碳鉻鐵24-30，石墨2_5，釩鐵3_6，鉬鐵14-18，鎢粉3_4，鎳粉6_8，納米氮化絡粉1.2_2，氧化I乙粉3_6。3.如權利要求1或2所述的專用焊條，其特征在于，所述藥皮配方以質量份計如下:大理石22-24，螢石12-14，鈦白粉1.5_2，石英3_4，云母3_4，純堿0.75-0.85，電解錳6_7，45#硅鐵3-5，鈦鐵2-3，金屬鉻25-30，高碳鉻鐵24-28，石墨2-3，釩鐵3-4，鉬鐵14-16，鎢粉3-3.5，銀粉6_7，納米氮化絡粉1.2-1.6，氧化乾粉3_4。4.如權利要求1或2所述的專用焊條，其特征在于，所述電解錳的成分以質量比計Mn含量不小于99.5%；45#硅鐵的成分以質量比計是40.0 %?47.0 % Si，0.1 % C，余為Fe和不影響性能的雜質;鈦鐵的成分以質量比計是23%?35% Ti，8.5% Al，5% Si，2.5% Mn，余為Fe和不影響性能的雜質；金屬絡的成分以質量比計Cr含量不小于98% ;高碳絡鐵的成分以質量比計Cr不小于60%，C為6%?10%，Si不大于3%，S不超過0.04%，P不超過0.04%，余為Fe和不影響性能的雜質；釩鐵的成分以質量比計是50 % V，0.2 % C，2 % Si，0.8% Al，余為Fe和不影響性能的雜質；鉬鐵的成分以質量比計是50% Mo, 3% Si，余為Fe和不影響性能的雜質；媽粉的成分以質量比計W含量不小于98% ;金屬鎳粉的成分以質量比計Ni含量不小于98% ;氧化乾粉末的成分以質量百分比計Y2O3含量不小于99% ;大理石的成分以質量百分比計CaCO3含量不小于95% ;螢石的成分以質量百分比計CaF 2含量不小于95% ;鈦白粉的成分以質量百分比計T12含量不小于98% ;石英的成分以質量百分比計S12含量不小于97% ;云母的成分以質量百分比計S12含量為43% -50%, Al 203含量為20% -35%, K20+Na20含量為7% -11%, K2O含量不小于6% ;純堿的成分以質量百分比計Na2CO3含量不小于98%。5.如權利要求1或2所述的專用焊條，其特征在于，所述納米氮化鉻粉末的粒度小于100納米；所述大理石、螢石、鈦白粉、石英、云母、純堿、電解錳、45#硅鐵、鈦鐵、金屬鉻、高碳鉻鐵、釩鐵、鉬鐵、鎢粉、鎳粉、氧化釔粉的粒度均為75微米?180微米。6.如權利要求1所述的專用焊條，其特征在于，所述焊芯為H08A焊芯。7.如權利要求6所述的專用焊條，其特征在于，所述H08A焊芯的直徑為3.2mm-5.0mm，其化學成分以質量比計為:c不大于0.l%、Si不大于0.03%、Mn為0.3%?0.60%,Cr不大于0.2%、Ni不大于0.30%、Cu不大于0.2%、S不大于0.03%、P不大于0.03%、余為Fe08.權利要求1-7任一所述的用于熱作模具修復堆焊的專用焊條的制備方法，其特征是，包括如下步驟: (1)鐵合金鈍化將焊條藥皮中硅鐵、金屬錳、金屬鉻和高碳鉻鐵進行鈍化處理，在粉末顆粒的表面形成一層氧化膜；將45#硅鐵、金屬錳、金屬鉻和高碳鉻鐵分別焙燒； (2)干混粉按焊條藥皮配方的配比稱量藥粉，先將比重較小的大理石、螢石、鈦白粉、石英、云母、純堿、石墨按配方比例稱量后混合，干混10-15分鐘，獲得非合金混合粉；然后將步驟(I)鈍化的電解錳、45#硅鐵、金屬鉻、高碳鉻鐵和無需鈍化的鈦鐵、釩鐵、鉬鐵、鎢粉、鎳粉、納米氮化鉻粉、氧化釔粉按配方比例稱量后加入到非合金混合粉中，再繼續混粉8-15分鐘，獲得干混粉； (3)濕混粉在步驟(2)獲得的干混粉中加入干混粉質量20%-30%的鈉水玻璃，邊加入鈉水玻璃邊混粉，濕混粉的時間為10-15分鐘，獲得濕粉；以上所述鈉水玻璃的模數為2.8-3.0，波美度為 47 — 49 ; (4)壓涂將步驟(3)制得的濕粉壓涂在焊芯周圍，制得濕焊條；藥皮質量與焊芯質量之比為 0.4-0.6 ； (5)烘干將步驟(4)制得的濕焊條，在40-60°C下烘干3-5小時，然后再在350-400°C下烘干1-2小時，即得熱作模具堆焊焊條成品。9.權利要求1-7任一所述的專用焊條在處理熱作模具鋼中的應用，其特征在于，所述熱作模具鋼中含有Cr，Ni，Mo。
【專利摘要】本發明提供了一種用于熱作模具修復堆焊的專用焊條，由藥皮和焊芯兩部分組成。通過向合金粉末中加入納米氮化鉻粉末，在堆焊金屬中形成細小的氮化物間隙相，使堆焊金屬具有良好的韌性和抗裂性能；同時，在合金粉末中加入氧化釔，凈化堆焊金屬、球化夾雜物、促使形成氮化物強化相，提高堆焊金屬的抗疲勞性能。應用本發明的焊條對熱作模具進行修復，得到的堆焊金屬具有優異的高溫抗氧化性能、耐磨性、潔凈度以及良好抗疲勞性能。
【IPC分類】B23K35/362
【公開號】CN105033507
【申請號】CN201510608417
【發明人】孫俊生
【申請人】山東大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年9月22日