一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层及制备方法
一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及埋弧焊焊接技术领域，具体是一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层及制 备方法。
【背景技术】
[0002] 焊接是零部件修复的重要手段之一，弥补了零部件的外形缺陷，使零部件的结构 尺寸符合实际使用的需求。传统的焊接方式所采用的焊条内部成分组成较为简单，形成的 焊层的结合强度较低，耐磨性和耐腐蚀性较差，只能够起到对零部件的外形缺陷的结构尺 寸进行填补，并不能对零部件的性能进行改善，在零部件重新使用一段时间后，仍会出现严 重的结构缺陷，诸如严重的磨损和表面裂纹，会影响到零部件的实际工作性能。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层及制备方 法。
[0004] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0005] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Co占46 %~ 63%，Mn 占 29%~37%、Si 占 7%~9%、Fe 占 7%~9%，Al2O3占 2%~3%，添加剂 0. 5%~1. 5%。Co即钴，质地较硬，表面抛光后有淡蓝色光泽，这样可以在焊层形成后，经 过打磨抛光使零部件的形状与实际使用的需求相符，同时，有助于区分新零部件与已修复 的零部件。
[0006] 所述添加剂为Ni60A，Ni60A是高硬度的镍铬硼硅合金粉末，自熔性、润湿性和喷 焊性优良，而且熔点比较低，喷焊层具有硬度高、耐蚀、耐磨、耐热特点，从而改善整体的耐 磨性、耐高温特性。
[0007] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米 焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。本发明按照上述组分和配比，最终形成纳米焊 层，具有结合强度高、耐磨性和耐腐蚀性好等优点，解决了传统的焊条制成的焊层的耐磨性 差、硬度低的问题，起到对待修复的零部件的性能的改善，最终延长零部件的使用寿命。
[0008] 所述组分的最佳质量百分比为：Co占48. 5%，Mn占32. 5%、Si占7. 5%、Fe占 8%，Al2O3占 2. 5%、Ni60A 占 1%。
[0009] 本发明的有益效果是：本发明制成的纳米焊层具有结合强度高、耐磨性和耐腐蚀 性好等优点，实现了对零部件的修复，同时改善了零部件的使用性能，延长了零部件的使用 寿命。
【具体实施方式】
[0010] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对 本发明进一步阐述。
[0011] 实施例一：
[0012] 一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Co占48. 5%，Mn 占 32. 5%、Si 占 7. 5%、Fe 占 8%，Al2O3占 2. 5%、Ni60A 占 1%。
[0013] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米 焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
[0014] 实施例二：
[0015] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Co占54%，Mn 占 29. 5%、Si 占 7%、Fe 占 7%，Al2O3占 2%，Ni60A 占 0· 5%。
[0016] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米 焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
[0017] 实施例三：
[0018] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Co占46%，Mn 占 31. 5%、Si 占 9%、Fe 占 9%，Al2O3占 3%，Ni60A 占 L 5%。
[0019] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米 焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
[0020] 实施例四：
[0021] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Co占51%，Mn 占 31%、Si 占 7%、Fe 占 8%，Al2O3占 2%，Ni60A 占 1%。
[0022] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米 焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
[0023] 为了论证本发明的实际效果，特采用埋弧焊焊接技术在轧辊上制备了纳米焊层， 将实施例一至实施例四实施后，分别测试了焊层的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒 磨损性能，并利用XRD对焊层进行了相结构分析。实验结果如下：
[0024]
[0025] 其中，对比组为普通合金丝材。
[0026] 由上述实验对比数据可知，本发明采用纳米材料经过焊接后形成纳米焊层，相比 于传统的焊条制成的焊层，具有较高的结合强度和显微硬度，孔隙率较小，可使零部件的性 能得以改善，使得零部件使用寿命得以延长，无需检修人员频繁的拆卸，同时方便观察和区 分新零部件与已修复的零部件，避免零部件的混淆，降低了设备使用和维护的成本。
[0027] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效 物界定。
【主权项】
1. 一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，其特征在于：包括以下质量百分比的组分： Co占 46%~63%，Mn占 29%~37%、Si占 7%~9%、Fe占 7%~9%,Al2O3占 2%~ 3%，添加剂占0. 5%~1. 5% ; 所述添加剂为Ni60A。2. 根据权利要求1所述的一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，其特征在于：所述组分 的最佳质量百分比为：Co占48. 5%，Mn占32. 5%、Si占7. 5%、Fe占8% ,Al2O3占2. 5%、 Ni60A占 1%。3. 根据权利要求1所述的一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，其特征在于： 所述方法步骤如下： 所述Co、Mn、Si、Fe、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
【专利摘要】本发明涉及一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层及制备方法，包括以下质量百分比的组分：Co占46％～63％，Mn占29％～37％、Si占7％～9％、Fe占7％～9％，Al2O3占2％～3％,添加剂0.5％～1.5％。所述添加剂为Ni60A。方法步骤如下：所述Co、Mn、Si、Fe、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。本发明制成的纳米焊层具有结合强度高、耐磨性和耐腐蚀性好等优点，实现了对零部件的修复，同时改善了零部件的使用性能，延长了零部件的使用寿命。
【IPC分类】C22C30/00, C22C19/07, B23K9/18, B23K35/30
【公开号】CN104889597
【申请号】CN201510233644
【发明人】程敬卿
【申请人】芜湖鼎瀚再制造技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月9日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及埋弧焊焊接技术领域，具体是一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层及制 备方法。
【背景技术】
[0002] 焊接是零部件修复的重要手段之一，弥补了零部件的外形缺陷，使零部件的结构 尺寸符合实际使用的需求。传统的焊接方式所采用的焊条内部成分组成较为简单，形成的 焊层的结合强度较低，耐磨性和耐腐蚀性较差，只能够起到对零部件的外形缺陷的结构尺 寸进行填补，并不能对零部件的性能进行改善，在零部件重新使用一段时间后，仍会出现严 重的结构缺陷，诸如严重的磨损和表面裂纹，会影响到零部件的实际工作性能。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层及制备方 法。
[0004] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0005] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Co占46 %~ 63%，Mn 占 29%~37%、Si 占 7%~9%、Fe 占 7%~9%，Al2O3占 2%~3%，添加剂 0. 5%~1. 5%。Co即钴，质地较硬，表面抛光后有淡蓝色光泽，这样可以在焊层形成后，经 过打磨抛光使零部件的形状与实际使用的需求相符，同时，有助于区分新零部件与已修复 的零部件。
[0006] 所述添加剂为Ni60A，Ni60A是高硬度的镍铬硼硅合金粉末，自熔性、润湿性和喷 焊性优良，而且熔点比较低，喷焊层具有硬度高、耐蚀、耐磨、耐热特点，从而改善整体的耐 磨性、耐高温特性。
[0007] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米 焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。本发明按照上述组分和配比，最终形成纳米焊 层，具有结合强度高、耐磨性和耐腐蚀性好等优点，解决了传统的焊条制成的焊层的耐磨性 差、硬度低的问题，起到对待修复的零部件的性能的改善，最终延长零部件的使用寿命。
[0008] 所述组分的最佳质量百分比为：Co占48. 5%，Mn占32. 5%、Si占7. 5%、Fe占 8%，Al2O3占 2. 5%、Ni60A 占 1%。
[0009] 本发明的有益效果是：本发明制成的纳米焊层具有结合强度高、耐磨性和耐腐蚀 性好等优点，实现了对零部件的修复，同时改善了零部件的使用性能，延长了零部件的使用 寿命。
【具体实施方式】
[0010] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对 本发明进一步阐述。
[0011] 实施例一：
[0012] 一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Co占48. 5%，Mn 占 32. 5%、Si 占 7. 5%、Fe 占 8%，Al2O3占 2. 5%、Ni60A 占 1%。
[0013] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米 焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
[0014] 实施例二：
[0015] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Co占54%，Mn 占 29. 5%、Si 占 7%、Fe 占 7%，Al2O3占 2%，Ni60A 占 0· 5%。
[0016] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米 焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
[0017] 实施例三：
[0018] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Co占46%，Mn 占 31. 5%、Si 占 9%、Fe 占 9%，Al2O3占 3%，Ni60A 占 L 5%。
[0019] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米 焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
[0020] 实施例四：
[0021] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，包括以下质量百分比的组分：Co占51%，Mn 占 31%、Si 占 7%、Fe 占 8%，Al2O3占 2%，Ni60A 占 1%。
[0022] -种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Μη、 Si、Fe、Al203均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米 焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
[0023] 为了论证本发明的实际效果，特采用埋弧焊焊接技术在轧辊上制备了纳米焊层， 将实施例一至实施例四实施后，分别测试了焊层的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒 磨损性能，并利用XRD对焊层进行了相结构分析。实验结果如下：
[0024]
[0025] 其中，对比组为普通合金丝材。
[0026] 由上述实验对比数据可知，本发明采用纳米材料经过焊接后形成纳米焊层，相比 于传统的焊条制成的焊层，具有较高的结合强度和显微硬度，孔隙率较小，可使零部件的性 能得以改善，使得零部件使用寿命得以延长，无需检修人员频繁的拆卸，同时方便观察和区 分新零部件与已修复的零部件，避免零部件的混淆，降低了设备使用和维护的成本。
[0027] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效 物界定。
【主权项】
1. 一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，其特征在于：包括以下质量百分比的组分： Co占 46%~63%，Mn占 29%~37%、Si占 7%~9%、Fe占 7%~9%,Al2O3占 2%~ 3%，添加剂占0. 5%~1. 5% ; 所述添加剂为Ni60A。2. 根据权利要求1所述的一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层，其特征在于：所述组分 的最佳质量百分比为：Co占48. 5%，Mn占32. 5%、Si占7. 5%、Fe占8% ,Al2O3占2. 5%、 Ni60A占 1%。3. 根据权利要求1所述的一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层的制备方法，其特征在于： 所述方法步骤如下： 所述Co、Mn、Si、Fe、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。
【专利摘要】本发明涉及一种焊接用Co-Mn-Si-Fe纳米焊层及制备方法，包括以下质量百分比的组分：Co占46％～63％，Mn占29％～37％、Si占7％～9％、Fe占7％～9％，Al2O3占2％～3％,添加剂0.5％～1.5％。所述添加剂为Ni60A。方法步骤如下：所述Co、Mn、Si、Fe、Al2O3均采用气雾化法制得纳米球，再与经过研磨处理后的Ni60A均匀混合制成纳米焊条，最终焊接在零部件表面形成纳米焊层。本发明制成的纳米焊层具有结合强度高、耐磨性和耐腐蚀性好等优点，实现了对零部件的修复，同时改善了零部件的使用性能，延长了零部件的使用寿命。
【IPC分类】C22C30/00, C22C19/07, B23K9/18, B23K35/30
【公开号】CN104889597
【申请号】CN201510233644
【发明人】程敬卿
【申请人】芜湖鼎瀚再制造技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月9日
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