碳化铌耐磨堆焊药芯焊丝
耐磨焊丝性能特点
3、耐冲击 耐冲击性属于物理性质，耐冲击是指耐磨焊丝堆焊后 抵抗冲击负荷作用的能力。 4、耐高温 耐高温是耐磨焊丝在高温下，抗金属氧化物、熔盐和 炉气侵蚀的能力。常用抗渣性来评定，这种性质主要 取决于耐磨焊丝本身相组成物的化学特点和物理结构。 耐磨焊丝在高温900度环境下硬度不变，适用高温磨损。 5、耐腐蚀 耐磨焊丝抵抗周围介质腐蚀破坏作用的能力称为耐腐 蚀性，其性能由耐磨焊丝成分、化学性能、组织形态 等所决定。
耐磨焊丝主要用途
主要应用行业： 钢铁业、水泥业、发电站、矿山、 制沙业、混凝土、玻璃业、大型工程机械、煤炭 行业、洗煤行业、回收行业、伐木行业、化工及 石油业。
典型应用案例：溜槽、筛板、输送通道、铲斗、 管道、混凝土搅拌站、磨机衬板、选粉机、分离 机、轮式铲斗衬板、挖掘铲斗衬板、铲斗前齿、 粉尘管道、风机叶片、风机外壳等。
KB987耐磨焊丝
KB987
成分：C、Cr、Mn、Si、Mo 硬度：58-63 HRC 说明：KB987耐磨焊丝，高铬铸铁型耐磨焊丝， 硬度高达60 HRC。 用途：适用于立磨、磨辊、耐磨板、风机叶轮等。
KB980耐磨焊丝
KB980
成分：C、Cr、Mn、Si、Ni 硬度：50-58 HRC 说明：KB980耐磨焊丝，高铬焊丝。堆焊层最厚 可堆焊至30mm，不会发生脱落掉块。韧性好，不 脱落不掉块，有一定的抗冲击力。 用途：特别适用于多层堆焊及超厚堆焊。
KB914
成分：C、Cr、Mn、Ni 硬度：35-38 HRC 说明：KB914耐磨焊丝，高锰钢焊丝。超强韧性， 适用于有严重冲击的工况。锰含量达到14%。冲 击后具有快速加工硬化的热点。
用途：适用于高冲击磨损堆焊，如各种破碎机、 高锰钢轨、推土机等受冲击而易磨损部分的。
耐磨焊丝型号
KB998耐磨焊丝
KB998
成分：添加大量高硬度的碳化钨粒子,增加镍合金 含量、WC、Ni 硬度：60-63 HRC 说明：KB998耐磨焊丝、碳化钨镍焊丝，基体中 加入镍合金，适用高温工作环境。填充碳化钨粒 子的复合焊丝，德国技术。低成本的高温耐磨焊 丝，替代钴基耐磨焊丝首选。 用途：适用于单齿辊、篦板、布料溜槽、烧结机 等应用场合中。
3、耐冲击 耐冲击性属于物理性质，耐冲击是指耐磨焊丝堆焊后 抵抗冲击负荷作用的能力。 4、耐高温 耐高温是耐磨焊丝在高温下，抗金属氧化物、熔盐和 炉气侵蚀的能力。常用抗渣性来评定，这种性质主要 取决于耐磨焊丝本身相组成物的化学特点和物理结构。 耐磨焊丝在高温900度环境下硬度不变，适用高温磨损。 5、耐腐蚀 耐磨焊丝抵抗周围介质腐蚀破坏作用的能力称为耐腐 蚀性，其性能由耐磨焊丝成分、化学性能、组织形态 等所决定。
耐磨焊丝特点
1、硬度大小 耐磨焊丝硬度一般是指耐磨焊丝堆焊后的硬度， 其硬度采用HRC洛氏硬度来表示。耐磨焊丝硬度 值的大小与合金含量有关，不同的耐磨焊丝型号， 其硬度值也有差异。耐磨焊丝硬度越高，耐磨性 越强。
2、无裂纹 表面裂纹影响工件的安全使用，是一种非常危险 的工艺缺陷，应尽量避免。耐磨焊丝焊后没有裂 纹产生，可防止工件脱落和掉块，延长工件的使 用寿命。
KB914
成分：C、Cr、Mn、Ni 硬度：35-38 HRC 说明：KB914耐磨焊丝，高锰钢焊丝。超强韧性， 适用于有严重冲击的工况。锰含量达到14%。冲 击后具有快速加工硬化的热点。
用途：适用于高冲击磨损堆焊，如各种破碎机、 高锰钢轨、推土机等受冲击而易磨损部分的。
KB902耐磨焊丝
KB987耐磨焊丝
KB987
成分：C、Cr、Mn、Si、Mo 硬度：58-63 HRC 说明：KB987耐磨焊丝，高铬铸铁型耐磨焊丝， 硬度高达60 HRC。 用途：适用于立磨、磨辊、耐磨板、风机叶轮等。
堆焊药芯焊丝及其应用01
堆焊药芯焊丝及其应用（培训材料01）山东德运焊业有限公司技术部2008年10月堆焊药芯焊丝及其应用药芯焊丝虽然已有六十多年的历史，但广泛应用还是近十几年的事，其主要原因在于它的制造工艺及其焊丝内填充药粉不成熟和不完善。
直到二十世纪90年代后，人们才逐渐掌握了各种药芯焊丝的配粉和制造技术，其应用才蓬勃发展起来。
近年来，我国药芯焊丝的发展和应用也越来越受到重视，除加强国内研制开发外，还与国外合作，引进了国外的先进设备和技术，开始大力推广和应用。
众所周知，堆焊是硬面领域的一个重要分支，也是焊接领域中的一个重要分支，其物理本质、冶金过程和热过程的基本规律与一般焊接没有区别。
堆焊技术可用于零件的修复和制造，能增加零件表面的耐磨、耐热、耐蚀等性能，其产品是一种复合零件，其效果既能提高零件的使用寿命，又能大量减少贵金属的消耗，经济效益和社会效益都非常显著。
采用药芯焊丝堆焊制作堆焊层，与其他硬面工艺相比，有非常明显的优点：1、与合金粉末热喷涂（焊）相比，药芯焊丝堆焊层厚度不受限制，而粉末涂层厚度一般不超过5mm；其堆焊层的结合强度与一般焊接相当（＞750MPa），而粉末涂层结合强度有20~250Mpa。
2、用药芯焊丝堆焊其焊材利用率为97%，而手工电焊条堆焊材料的利用率为55%~65%，热喷涂（焊）合金粉末的材料利用率50~80%。
3、用药芯焊丝能制造出实心焊丝不能制造的高合金、高硬度材料。
4、用药芯焊丝比实心焊丝更容易调整成分，能适应中、小批量生产，方便灵活，制造成本也低。
5、药芯焊丝堆焊速度为8~12kg/h，而手工电焊堆焊速率为1~3kg/h，气焊堆焊速率为1~4kg/h。
堆焊不但速度快，而且堆焊层表面比较平整，操作方便，容易掌握。
以上是药芯焊丝堆焊的优点，在制作大面积硬面时，更显突出。
堆焊药芯焊丝的制造方法有两种：一种是用低碳钢或不锈钢镍、钴带材，经多辊连轧机轧成U型，将预配置好的合金粉末（如合金成分、粒度分布、一定的比重和流动性等）填充进去，在连续轧制封闭开口形成有缝药芯焊丝。
ZD-O系列药芯焊丝在磨辊堆焊中的应用
（ ）复合辊制造 １
采用子外形尺寸 ，堆焊打底层 ， 打底层 的目的是对 铸件表面进行重熔 ，消除工 件表面 的
铸造缺陷影响 ， 提高辊体 的抗裂性和韧性 ，为硬 层堆焊
打好基础。
已运行 ３０ｈ ６０ ，粉磨原 料约 ７ ０万 ｔ ，磨辊辊 面焊缝还基
的母体材料为高铬铸铁或镍硬铸铁 ，该类 材料耐磨性 较
好 ，但整体 比较脆 ，需要对 辊体进行 全面探伤。判断辊
体是否具有再 修复 的价值 ，堆焊 前对辊 体作适 当处 理 ，
采用一种或两种堆焊焊丝进行修复。 （ ）在 旧的堆焊辊上进行修复 由于 旧的堆 焊辊表 ３
面会残存较厚 的原始堆焊层 ，辊面会有许 多细小密集 的
图２ 用 ｚ 一 ０ Ｄ
图３ 用某品牌焊丝
堆焊 的磨辊
堆焊的磨辊
图 ５ 进 口磨辊运行 １ 天后 图 ６ 国内某 品牌焊丝堆焊后 ０ 出现大头剥落情况 运行 １ 天 ，大头全部剥落 ０
（ ）成都建 筑材 料工 业设 计研 究 院 Ｃ Ｍ ６４生 料 ２ Ｒ ３０ 立磨 的磨辊堆焊 由成都院研发并制造的 Ｃ Ｍ ６４ 料 Ｒ ３０ 生 立磨 的磨辊堆焊工作 由我所完成 ，采用 的是 ｚ 一 ０系列 Ｄ
艺研究所负责 ，项 目组 根据设计要求进 行 了专题试验策 划。策划 的重点是焊接 材料 的选 择。课题组共 收集 了 ８ 种 国内外焊丝 ，按试验流 程分别对焊丝进行 了焊丝直径
是特别严重的场合 ； ２为高铌 高铬铸铁 ，用 于工况 较恶
劣、磨损较严重 的场合；３为复合型多元合金高铬铸铁 ， 用于工况较恶劣 、磨损较严重的场合 。
裂纹 ，辊 面及裂纹 内部 会存有很多水 泥灰或油污 ，并且
一种新型耐磨耐蚀抗裂药芯焊丝
ｔ 焊 丝 的 耐 腐蚀 性 ． ３ 耐 磨 堆焊 是 一 种 表 面 改 性技 术 ，并 非 用 于 承 力连 接 制 造 容
器 ．堆 焊 金 属 除 耐 磨 损 外 ，往 往 还 要 承 受 高 温 氧 化 和 Ｓ ： Ｏ 等
比高铬铸铁好 ，特别是焊丝抗裂性要 比高铬铸铁好 ，耐腐蚀性
能 尽 可能 和 铁 素 体不 锈 钢 相 当 ，另外 要 考 虑 焊 丝 成本 与 高 铬 铸 铁 相 比 有所 降低 ， 因 而 就 必须 加 人 一 些 与 之 不 同 的 合 盆 元 索 ．
一
种 新 型 耐 磨 耐 蚀 抗 裂 药 芯 焊 丝
张 清辉 肖逸 锋 汪 中玮 ， ，
（． １ 湘潭 大 学 机 械工 程 学 院 ，湖南 湘 潭 ４ １０ ； ． 洲 硬 质合 金 集 团 有 限公 司 ，湖 南 株 洲 ４ ２ ０ ） １ １５ ２ 株 １０ ０
摘 要 ：在 具有 优 良耐磨 性 的 高 铬 铸 铁 材 抖 和 具 有 优 良抗 氧 化 抗 腐 蚀 性 的 高铬 铁 素 体 不锈 钢 材 料 之 间 ．研 究 一 种 新 型 含 碉 、铌 的 耐 磨 、 耐 蚀 、抗 裂性 优 良的堆 焊 用 药 芯 焊 丝 。 采 用 该 焊 丝 堆 焊后 ． 熔 敷 垒 属 比 高铬 铸 铁 材 料 有 明 显 好 的 耐 磨 性 和 抗 裂 性 ，且 具 有 耐 腐 蚀 性 ．
１ 合 金 元素 的设 计
低 一 些 ，但 在 配 方 中加 入 了 较 多 的 Ｂ，能 够 起 到一 部 分 Ｃ 作 的 用 。 另外 ，研 究 发 现 ，在 焊 丝 中也 不 能加 入 较 多 的Ｃ，因 为 Ｃ 是 奥 氏体 化元 素 ，若 过 量 则不 能保 证 堆 焊 金 属 中产 生 较 多 的 铁 紊 体 组 织 ，实 际上 对 抗 裂 性 也 不利 。
Hardox400耐磨板堆焊用药芯焊丝的研究
磨板的堆焊修复着手 ， 通 过 对 ３个 不 同合 金 体 系 的 ４组 药 芯 焊 丝 进 行 堆 焊 试 验 ， 对 比 观 察 各 组 堆 焊 焊 缝 成 形 效 果
和微观 金相组织 ， 并对堆焊层 进行宏观洛 氏硬度测试 ， 最后优 选 出了一组 最适合 于 Ｈａ ｒ ｄ ｏ ｘ ４ ０ ０耐磨板 修复用 Ｆ ｅ — Ｂ Ｃ Ｎ ｂ — Ｎ ｉ 系堆焊药芯 焊丝 ， 并对 其 进行 磨 粒 磨 损试 验 考察 其 耐 磨性 能 。结果 表 明 ： 该 堆 焊层 硬 度值 为 ＨＲ Ｃ
６ ０ ． １ ， 堆焊焊缝 成形美观 、 饱满 ， 焊 缝 中形 成 的 低 碳 马 氏体 为 耐 磨 骨 架 ， 细小 Ｎ ｂ Ｃ， Ｆ ｅ Ｂ硬 质 相 弥 散 分 布 的 组 织 能
够 与基体组织很 好的熔合 。堆焊 层合金 相对耐 磨性 为基体材 料 的 ５ ． ２倍 ， 具有 比 Ｈａ ｒ ｄ ｏ ｘ ４ ０ ０耐磨 板优 异的耐磨
性 能
关键 词 ： 堆焊
药芯焊丝
显微 组 织
耐磨 性
中 图分 类号 ： Ｔ Ｇ ４ ２ ２ ． ３
Ｏ 前
言
度、 强 韧性及 耐 磨 性 是 否 能 够 同母 材 相 当甚 至 高 于 母
材 。通过对 特 制 的 ４组 不 同药 芯 焊 丝 分 别 试 验 ， 并 对 堆焊 层 的微 观组 织 、 硬 度 和磨 粒磨 损性 能进行 分析 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ３—１ １
计 分别 测试 ４组 堆焊层 合金硬 度值 ， 然后 制备 出 １ ２ １ Ｔ Ｉ ｉ ｑ ｌ ＇
×１ ２ ｍｍ× ２ ５ ｍ ｍ 的金 相试 样 ， 抛 光后 用 ５ ％ 的 三氯 化 铁 水溶 液侵 蚀 ， 在 Ｏ Ｌ Ｙ Ｍ Ｐ Ｕ Ｓ—Ｂ Ｍ５ １型 光 学 显 微 镜 下
焊丝的研发与应用
——焊丝的研发与应用北京固本科技有限公司胡建平唐亮摘要研发了一种用于挤压辊耐磨花纹堆焊焊丝，介绍分析了堆焊层的组织、硬度、化学成分、抗裂性能及其实际使用情况。
关键词：挤压辊；耐磨堆焊；碳化铌辊压机即高压辊磨。
它是将喂入的物料通过两个反向旋转的磨辊间隙时，在高压作用下，被粉碎并压成料饼。
当此应力超过材料疲劳强度时，在表层形成裂纹，裂纹扩展、连接、剥落，产生疲劳磨损，最终导致挤压辊不能正常工作。
为此根据挤压辊的磨损形式及特点，消化吸收德国相关技术，采用碳化铌代替高铬，开发出新型辊压机耐磨花纹堆焊焊丝，并对堆焊层的组织及性能做了研究。
与普通高铬铸铁型堆焊焊丝相比，选用碳化铌作为硬质相的优势：首先，高铬合金铸铁堆焊材料由于铬和碳含量高，组织中的高硬度Cr7C3初生碳化物显微硬度高，依靠高硬度的碳化物来抵抗磨损，但碳化铬对堆焊基体的割裂作用大；其次，与碳化铬相比，碳化铌提高焊缝韧性，能达到即耐磨又抗高应力冲击的目的。
2试验方法2.1硬度试验采用HRC-150型洛氏硬度计测量试样焊态硬度，试样为经打磨、抛光的金相试样。
载荷为150KG（HRC），加载时间为5 s，保荷时间为3 s，每个试样连续测定5个点，取算术平均值。
两压痕中心间的距离或任一压痕中心距试样边缘的距离不小于3 mm。
结果见表1。
表1 两种焊丝宏观硬度HRCNbC辊压机耐磨花纹焊丝ZD31060-63 58-632.2金相分析选用碳化铌（NbC）来代替碳化铬。
碳化铌显微硬度为2400Hv，比碳化铬更耐磨。
碳化铌可细化堆焊层晶粒，提高堆焊层韧性和抗冲击性。
另外，碳化铌比碳化铬尺寸更小见图1，这样就能保证高抗磨性的同时，最大限度的降低了焊缝的开裂倾向。
通过SEM和XRD 可确定堆焊层组织为马氏体和残余奥氏体分布大量的NbC硬质相图1 堆焊层扫描电镜SEM2.3磨损试验堆焊层利用线切割方法制取尺寸为57mm×25mm×5mm的试样作为磨料磨损试样。
yd1cr13ni2w耐磨堆焊药芯焊丝
YD1cr13ni2w耐磨堆焊药芯焊丝说明：YD1cr13ni2w是多合金系耐磨、耐蚀堆焊焊丝，具有良好的耐金属间磨损、耐硫化氢腐蚀性能。典型应用：钻杆耐磨带；
堆焊层硬度：HRC 50-55
性能参数
直径(mm)
焊接电流(A)
焊接电压(V)
保护气体1.60ຫໍສະໝຸດ 200-350纯二氧化碳气体
YD167耐磨焊丝
YD167耐磨焊丝说明：
Yd167是属25Cr3MnMoVA弥散强化型耐热钢类合金焊丝，具有较好的耐磨性和较高强度及冲击韧性，同时有较好的抗冷热疲劳性。典型应用：热轧工作辊、矫直辊、支撑辊等
堆焊层硬度：HRC 50-55
性能参数
直径(mm)
焊接电流(A)
焊接电压(V)
24-34
纯二氧化碳气体
YD126耐磨堆焊药芯焊丝
YD126耐磨堆焊药芯焊丝说明：
Yd126是2Cr13系马氏体不锈钢合金焊丝，具有良好的耐磨、耐腐蚀性能，典型应用：热轧开坯辊、连铸辊等；
堆焊层硬度：HRC 50-55
性能参数
直径(mm)
焊接电流(A)
焊接电压(V)
保护气体
1.60
200-350
24-34
保护气体
1.60
200-350
24-34
纯二氧化碳气体
北京固本科技有限公司生产和销售YD1cr13ni2w耐磨堆焊药芯焊丝。
地址：北京市海淀区中关村南大街9号
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碳化铌耐磨堆焊药芯焊丝
北京固本科技有限公司针对高温磨损的特点开发的堆焊耐磨焊丝KB968是在高铬合金的基础上，通过添加热稳定性强、硬度高的碳化铌（NbC）硬质相制备的，成分如表1所示。
碳化铌熔点高达3200℃，硬度>2400HV，比刚玉还硬，耐磨性更强。
由于其熔点高，在堆焊后冷却过程中对Cr7C3起到细化晶粒的作用，显著提高堆焊层耐磨性，提高堆焊层抗脱离性能。
表1 KB968碳化铌焊丝成分（质量分数%）
1 试验过程
1.1 硬度及金相组织
试验试板材质为Q345钢，堆焊材料为KB968碳化铌耐磨焊丝，堆焊参数如表2所示，堆焊成形效果如图1所示。
空冷后磨平，利用HR-150A多功能数字硬度计对堆焊层进行洛氏硬度测试，根据GB8640-1988规定，每个试样测定5个点，取平均值，试验采用金刚石压头，载荷为150kg，加载时间为5s，恢复时间为3s。
其中测定点之间的距离或任一测定点距试样边缘的距离≥3mm，每个试样测试5个点，取平均值。
表2 堆焊参数及性能
图1 KB968堆焊成形效果
堆焊层的组织测试首先采用金相切割机、金相镶样机、预磨机、抛光机等设备进行金相
试样的制备，然后利用4X1、ols3000及MPEG3等型号显微镜进行组织观察与图像采集。
1.2 试验结果分析
图2为堆焊层金相组织，图中方形白色相即为高硬度NbC，其弥散分布在马氏体上和残余奥氏体上，保护基体不受磨损。
碳化铌熔点高达3500℃，在堆焊层中起到细化晶粒的作用，Cr7C3硬质相都以碳化铌为形核质点包裹在NbC周边。
另外碳化铌尺寸小，在堆焊层中约10mm，与高铬碳化物（40~60mm）相比，其分布更致密，更均匀。
在KB968堆焊层中，由于碳化物的尺寸大大减小，单位面积内的碳化物分布更密集，因此在受到冲击载荷时，单个碳化物上承受的冲击力会大幅降低，因此整个堆焊层的耐冲击性能也会显著提高。
新型KB968碳化铌堆焊层硬度如表3所示，碳化铌硬质相的存在，使堆焊层硬度较高。
碳化铌堆焊层由于高硬度碳化铌的存在，使的硬质相分布更密集，因此硬度更高。
硬度最高可以达到61 HRC，平均>60 HRC。
图2 新型碳化铌堆焊层金相组织
表3 堆焊层宏观硬度
2 结语
本文对新型的KB968堆焊材料与传统的高铬合金进行了性能对比，结果表明，所开发的KB968耐高温磨损堆焊材料，由于加入了大量熔点高，体积小，显微硬度高的NbC硬质相，使其与传统高铬合金相比，在抗高温磨损方面具有较强的优势。