【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及药芯焊丝，更具体地说，本专利技术涉及一种环保型自保护耐磨药芯焊丝及其生产工艺。
技术介绍
1、药芯焊丝也称粉芯焊丝或管状焊丝，可分为加气保护和不加气保护两大类。药芯焊丝表面与实芯焊丝相同，都是由塑性较好的低碳钢或者低合金钢等材料制成的。
2、专利(cn110116281b)公开了一种耐高温磨损的自保护焊丝，由外皮和药芯组成，药芯由以下重量份的组分组成：mo：5～30份，b：3～18份，ti：0.5～5份，ni：0.8～4份，cr：1.2～20份，si：0.3～5份，fe：0.2～5份，re：0.01～0.05份，其他杂质元素≤0.05份，该焊丝以相对低廉成本的材料组成，耐磨损性强，在600℃能保持60hrc硬度，适用于高温磨损的堆焊处理；本专利技术的自保护焊丝的生产工艺简单，生产成本低廉，适用于广泛工业化生产。
3、上述专利文献中的耐高温磨损的自保护焊丝，焊接后的焊缝的抗剪切强度不高，容易发生损伤。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种环保型自保护耐磨药芯焊丝及其生产工艺。
2、一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，包括外皮和药芯，所述药芯填充于外皮内部，所述药芯和外皮的重量比为1∶1～3；所述药芯的原料按照重量百分比计算包括：0.3～0.4％的镁粉、1.0～1.4％的铋粉、6.0～6.4％的锌粉、0.9～1.1％的补充剂，其余为锡粉。
3、进一步的，所述补充剂按照重量百分比计算包括：5.8～
4、进一步的，所述氟化物为氟化镧、氟化铈、氟化钇、氟化钡、氟化锂按照1∶1∶1∶1∶1复配制成。
5、进一步的，所述外皮为h08a钢钢带或430不锈钢钢带。
6、进一步的，所述药芯和外皮的重量比为1∶2；所述药芯的原料按照重量百分比计算包括：0.35％的镁粉、1.2％的铋粉、6.2％的锌粉、1.0％的补充剂，其余为锡粉；所述补充剂按照重量百分比计算包括：6.0％的包镍碳纳米管、15％的碳纳米管、30％的氟化物，其余为三氧化二硼。
7、一种环保型自保护耐磨药芯焊丝的生产工艺，具体生产步骤如下：
8、步骤一：称取药芯中的镁粉、铋粉、锌粉、锡粉和补充剂中的包镍碳纳米管、碳纳米管、氟化物、三氧化二硼；
9、步骤二：将步骤一中的包镍碳纳米管、碳纳米管、氟化物、三氧化二硼进行球磨共混处理50～60分钟，得到补充剂；
10、步骤三：将步骤一中的镁粉、铋粉、锌粉、锡粉和步骤二中的补充剂加入到v型混合机中进行搅拌处理50～60分钟，得到药芯；
11、步骤四：将钢带进行梳理成型，将钢带冷弯成u型管，将药芯加入到u型管内部，闭合成o型管，再多次拉拔后收卷处理，得到环保型自保护耐磨药芯焊丝。
12、进一步的，在步骤二中，使用行星式球磨机进行球磨加工处理，公转转速为400～600r/min，自转转速为800～1200r/min；在步骤三中，先将步骤二中的补充剂加入到无水乙醇中，进行超声处理10～20分钟，得到预处理补充剂，然后再将预处理补充剂和步骤一中的镁粉、铋粉、锌粉、锡粉一起加入到v型混合机中进行搅拌处理，搅拌完成后再进行加热烘干处理，得到药芯，v型混合机的搅拌转速为16～20r/min；在步骤四中，将钢带放在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将钢带轧制成u型槽，再向u型槽中添加药芯，然后通过成型机将u型槽碾压闭合成o型管。
13、进一步的，在步骤三中，所述补充剂和无水乙醇的重量比为1∶6～8，超声频率为1.3～1.5mhz，超声功率为400～600w，加热烘干温度为80～90℃。
14、进一步的，在步骤二中，使用行星式球磨机进行球磨加工处理，公转转速为400r/min，自转转速为800r/min；在步骤三中，v型混合机的搅拌转速为16r/min，所述补充剂和无水乙醇的重量比为1∶6，超声频率为1.3mhz，超声功率为400w，加热烘干温度为80℃。
15、进一步的，在步骤二中，使用行星式球磨机进行球磨加工处理，公转转速为500r/min，自转转速为1000r/min；在步骤三中，v型混合机的搅拌转速为18r/min，所述补充剂和无水乙醇的重量比为1∶7，超声频率为1.4mhz，超声功率为500w，加热烘干温度为85℃。
16、本专利技术的技术效果和优点：
17、1、采用本专利技术的技术方案，镁粉、铋粉、锌粉、补充剂和锡粉相互配合组成药芯，以锡粉作为基础，镁粉、铋粉、锌粉等元素设计出一种无铅药芯，该药芯能满足良好的润湿性、焊接温度低、成本低、环保等特点；补充剂中的包镍碳纳米管加入到镁粉、铋粉、锌粉和锡粉中，可有效对药芯进行调和，添加微量的碳纳米管可以改善药芯的润湿性，添加碳纳米管后，焊点断口的撕裂棱和韧窝的数量明显增加，说明焊点断裂模式向韧性断裂转变，呈现明显的韧性断裂机制，可有效加强焊点的抗剪切强度，包镍碳纳米管和碳纳米管复配对药芯性能进行调和，两者相互促进可进一步加强焊点的抗剪切强度；氟化物有利于稳定电弧的作用，在电弧稳定的情况下，焊渣性能显著提高，通过氟化物的保护作用，可提高焊缝的冲击性能，可消除熔敷金属的小气孔；例如氟化锂可有效改善电弧稳定性，同时在电弧区生成li3n，降低熔覆金属中的n含量；加入稀土类氟化物和三氧化二硼，可大幅度提高焊缝的塑性与韧性，焊缝成形美观、飞溅小、电弧稳定；稀土类氟化物的固氮作用使得总含氮量控制在一定范围内，并降低了氮的有害作用，可改善焊缝金属组织的形态，细化晶粒，可使焊缝获得较高的硬度与耐磨性能；包镍碳纳米管、碳纳米管、氟化物和三氧化二硼进行复配工作，可协同对药芯进行性能补充处理，进而提高焊缝的抗剪切强度和环保耐磨性能；
18、2、本专利技术中将包镍碳纳米管、碳纳米管、氟化物、三氧化二硼进行球磨共混处理，可有效对补充剂进行共混处理，可有效加强补充剂的混合处理效果；将补充剂和其他原料进行共混，得到药芯；将钢带进行冷弯成u型管，加入药芯，然后进行闭合拉拔成o型管，收卷得到环保型自保护耐磨药芯焊丝；另外可对补充剂进行超声预处理，将补充剂完全分散到无水乙醇中，得到预处理的补充剂；将预处理后的补充剂和其他原料进行搅拌处理，在无水乙醇的辅助下，补充剂和其他原料接触混合效果更佳，使得补充剂在药芯中分布更加均匀；在共混后进行加热烘干处理，可有效对其中的无水乙醇进行加热蒸发排出，避免无水乙醇残留在药芯中。
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1.一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，其特征在于：包括外皮和药芯，所述药芯填充于外皮内部，所述药芯和外皮的重量比为1∶1～3；所述药芯的原料按照重量百分比计算包括：0.3～0.4％的镁粉、1.0～1.4％的铋粉、6.0～6.4％的锌粉、0.9～1.1％的补充剂，其余为锡粉。
2.根据权利要求1所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，其特征在于：所述补充剂按照重量百分比计算包括：5.8～6.2％的包镍碳纳米管、14～16％的碳纳米管、28～32％的氟化物，其余为三氧化二硼。
3.根据权利要求2所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，其特征在于：所述氟化物为氟化镧、氟化铈、氟化钇、氟化钡、氟化锂按照1∶1∶1∶1∶1复配制成。
4.根据权利要求2所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，其特征在于：所述外皮为H08A钢钢带或430不锈钢钢带。
5.根据权利要求2所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，其特征在于：所述药芯和外皮的重量比为1∶2；所述药芯的原料按照重量百分比计算包括：0.35％的镁粉、1.2％的铋粉、6.2％的锌粉、1.0％的补充剂，其余为锡粉
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝的生产工艺，其特征在于：具体生产步骤如下：
7.根据权利要求6所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝的生产工艺，其特征在于：在步骤二中，使用行星式球磨机进行球磨加工处理，公转转速为400～600r/min，自转转速为800～1200r/min；在步骤三中，先将步骤二中的补充剂加入到无水乙醇中，进行超声处理10～20分钟，得到预处理补充剂，然后再将预处理补充剂和步骤一中的镁粉、铋粉、锌粉、锡粉一起加入到V型混合机中进行搅拌处理，搅拌完成后再进行加热烘干处理，得到药芯，V型混合机的搅拌转速为16～20r/min；在步骤四中，将钢带放在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将钢带轧制成U型槽，再向U型槽中添加药芯，然后通过成型机将U型槽碾压闭合成O型管。
8.根据权利要求7所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝的生产工艺，其特征在于：在步骤三中，所述补充剂和无水乙醇的重量比为1∶6～8，超声频率为1.3～1.5MHz，超声功率为400～600W，加热烘干温度为80～90℃。
9.根据权利要求8所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝的生产工艺，其特征在于：在步骤二中，使用行星式球磨机进行球磨加工处理，公转转速为400r/min，自转转速为800r/min；在步骤三中，V型混合机的搅拌转速为16r/min，所述补充剂和无水乙醇的重量比为1∶6，超声频率为1.3MHz，超声功率为400W，加热烘干温度为80℃。
10.根据权利要求8所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝的生产工艺，其特征在于：在步骤二中，使用行星式球磨机进行球磨加工处理，公转转速为500r/min，自转转速为1000r/min；在步骤三中，V型混合机的搅拌转速为18r/min，所述补充剂和无水乙醇的重量比为1∶7，超声频率为1.4MHz，超声功率为500W，加热烘干温度为85℃。
...【技术特征摘要】
1.一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，其特征在于：包括外皮和药芯，所述药芯填充于外皮内部，所述药芯和外皮的重量比为1∶1～3；所述药芯的原料按照重量百分比计算包括：0.3～0.4％的镁粉、1.0～1.4％的铋粉、6.0～6.4％的锌粉、0.9～1.1％的补充剂，其余为锡粉。
2.根据权利要求1所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，其特征在于：所述补充剂按照重量百分比计算包括：5.8～6.2％的包镍碳纳米管、14～16％的碳纳米管、28～32％的氟化物，其余为三氧化二硼。
3.根据权利要求2所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，其特征在于：所述氟化物为氟化镧、氟化铈、氟化钇、氟化钡、氟化锂按照1∶1∶1∶1∶1复配制成。
4.根据权利要求2所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，其特征在于：所述外皮为h08a钢钢带或430不锈钢钢带。
5.根据权利要求2所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝，其特征在于：所述药芯和外皮的重量比为1∶2；所述药芯的原料按照重量百分比计算包括：0.35％的镁粉、1.2％的铋粉、6.2％的锌粉、1.0％的补充剂，其余为锡粉；所述补充剂按照重量百分比计算包括：6.0％的包镍碳纳米管、15％的碳纳米管、30％的氟化物，其余为三氧化二硼。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝的生产工艺，其特征在于：具体生产步骤如下：
7.根据权利要求6所述的一种环保型自保护耐磨药芯焊丝的生产工艺，其特征在于：在步骤二中，使用行星式球磨机进行球磨加工处理，公转转速为400～600r...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵有恒，邓航海，张志猛，张军，李昆，任海强，石双音，马俊青，
申请(专利权)人：江苏沃盾耐磨新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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