【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于堆焊领域，具体地，涉及堆焊用合金材料、堆焊方法及机械零件。
技术介绍
1、橡胶制品的制造工序中通常包括在密炼机的混炼腔室中，通过转子的搅拌、挤压，把颗粒状的原胶加工成冷凝状的橡胶。在此过程中，在混炼腔室中与胶料接触的所有部件，都要经历一个由磨粒磨损到粘着磨损的过程，由于胶料在炼制的过程中还加有碳黑、石英砂和金属氧化物等，进一步增加了磨损程度和氧化腐蚀，在磨损和腐蚀的双重作用下，工件会很快失效。为了增加工件使用寿命，以抗腐耐磨为解决途径，密炼机生产厂商基本都是采用在工件表面增加耐磨抗腐层的方法，如：堆焊硬质合金，电镀硬铬层等，而普遍采用的是堆焊硬质合金层的方法，该种方法操作方便易行，生产效率高。
2、堆焊硬质合金的种类大致可以分为三类：钴基焊材、镍基焊材、铁基焊材，前两种焊材耐磨性能较好、堆焊合金层裂纹较少且耐腐蚀性能较好，但是这两种焊材成本很高，是铁基焊材的5～10倍以上，很难大量推广使用；目前普遍应用的还是铁基的高铬铸铁和马氏体基cr13类焊材，前一种材料具有优良的抗磨损性能，不过因为裂纹的存在耐腐蚀性能有限，而后一种材料，随着轮胎技术的进步，已不能满足现有部分轮胎胶料磨损的需求，使用寿命由原来的5年以上，降低到3年左右。
3、密炼机的工件表面采用堆焊硬质合金层的方法增加耐磨抗腐，但是由于密炼机的工件表面曲面形状，在曲面进行焊接时，冷却易产生裂纹，堆焊焊接时，采用多层焊接时或者在已焊接处冷却后再次焊接时，容易产生裂纹等影响密炼机的工件的耐磨性和强度提升。此外，堆焊用合金材料添加mo，co、
4、需要说明的是，本专利技术的该部分内容仅提供与本专利技术有关的
技术介绍
，而并不必然构成现有技术或公知技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的堆焊用合金材料形成的堆焊合金层，无法兼顾耐磨、少裂纹、耐腐蚀和经济性，影响密炼机等机械零件的寿命的缺陷，提供堆焊用合金材料、堆焊方法及机械零件，该堆焊用合金材料形成的堆焊合金层耐磨性能优良，堆焊合金层裂纹少，耐腐蚀性能优良，尤其是更为适合密炼机等曲面焊接，多层焊接过程中受热影响导致裂纹的可能性降低，且成本低。
2、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了堆焊用合金材料，其化学组成以重量百分比计为c：0.7～1.4，si：0.9～1.3，mn：1.5～2.5，cr：12～16，w：1.5～3.0，v：1.5～3.0，余量为铁。
3、在一些优选实施方式中，所述堆焊用合金材料的化学组成以重量百分比计满足3.5％≤w+v≤6％。
4、在一些优选实施方式中，所述堆焊用合金材料的化学组成以重量百分比计满足v/w为0.7～0.9。
5、在一些优选实施方式中，所述堆焊用合金材料分层堆焊形成的堆焊合金层，所述堆焊合金层弥散分布有碳化物硬质相，碳化物硬质相的热膨胀系数与铁的热膨胀系数接近，抑制基体与碳化物硬质相之间产生应力。
6、优选地，碳化物硬质相主要包括碳化钨和碳化钒。
7、优选地，所述碳化物硬质相的分布密度为1500/mm2～40000/mm2，所述碳化物硬质相的等效圆直径小于1μm。
8、第二方面，本专利技术提供一种堆焊用合金材料，其化学成分以重量百分比计为c：0.7～1.4，si：0.9～1.3，mn：1.5～2.5，cr：12～16，w：1.5～3.0，v：1.5～3.0，稀土元素：0.1～0.15，余量为铁。
9、在一些优选实施方式中，所述堆焊用合金材料的化学组成以重量百分比计满足3.5％≤w+v≤6％。
10、在一些优选实施方式中，所述堆焊用合金材料的化学组成以重量百分比计满足v/w为0.7～0.9。
11、在一些优选实施方式中，所述堆焊用合金材料分层堆焊形成的堆焊合金层，所述堆焊合金层弥散分布有碳化物硬质相，碳化物硬质相的热膨胀系数与铁的热膨胀系数接近，抑制基体与碳化物硬质相之间产生应力。
12、优选地，碳化物硬质相主要包括碳化钨和碳化钒。
13、优选地，所述碳化物硬质相的分布密度为1500/mm2～40000/mm2，所述碳化物硬质相的等效圆直径小于1μm。
14、第三方面，本专利技术提供一种堆焊方法，包括：将工件的待焊部位预热至150℃～250℃，采用第一方面所述的堆焊用合金材料和/或第二方面所述的堆焊用合金材料进行分层堆焊，所述分层堆焊的层间温度为200℃～300℃，分层堆焊后进行温度为540℃～600℃的回火处理。
15、第四方面，本专利技术提供一种机械零件，在母材钢材的表面上具有堆焊合金层，所述堆焊合金层的化学组成以重量百分比计为c：0.7～1.4，si：0.9～1.3，mn：1.5～2.5，cr：12～16，w：1.5～3.0，v：1.5～3.0，余量为铁；
16、或，所述堆焊合金层的化学组成以重量百分比计为c：0.7～1.4，si：0.9～1.3，mn：1.5～2.5，cr：12～16，w：1.5～3.0，v：1.5～3.0，稀土元素：0.1～0.15，余量为铁。
17、本专利技术通过c含量为0.7wt％～1.4wt％、w含量为1.5wt％～3.0wt％、v含量为1.5wt％～3.0wt％、si含量为0.9wt％～1.3wt％相配合，即采用高碳硅钨钒的成分设计，且不含mo，co、ni、nb等价格高的元素，满足了密炼机零部件耐磨、耐腐蚀以及少裂纹的需求，保证较高的硬度的同时提高了耐磨性，且降低了成本。尤其是在长期使用时具有高耐磨性、高强度、强耐腐蚀性的前提下，长期使用中不易开裂，且焊接过程中不易开裂，尤其是在密炼机部件的曲面处多层焊接时或者在已焊接处冷却后再次焊接时，能大大减少受热影响产生裂纹的可能，提高焊材的焊接性能。
18、具体地：采用高碳与高钨高钒配合，提供足够的大量呈微小弥散分布的碳化钨、碳化钒硬质相的同时细化晶粒，在多次焊接时，w和v的碳化物在焊接温度下(200-300度)可以回火，在回火过程中，析出更多的呈微小弥散分布的碳化钨、碳化钒，能够提高堆焊合金层的硬度和耐磨性，且能够抑制低温回火脆性现象，减少晶粒间的连续析出碳化物与相邻晶粒的热膨胀差异相协同产生强大的内应力，由于碳化钨、碳化钒的热膨胀系数与铁的热膨胀系数更为接近，降低基体与硬质相间产生应力的可能性，从而减少焊接过程中，尤其是多次焊接过程中，焊接处受多次加热的热影响(如产生裂纹)，实现抑制裂纹产生和拓展，提高堆焊合金层的耐腐蚀性；通过cr含量为12wt％～16wt％，提高堆焊合金层硬度和耐磨性能；通过高si，具体si含量为0.9wt％～1.3wt％，提高堆焊合金层的拉伸韧性，避免裂纹产生和扩展，提高堆焊合金层的耐腐蚀性。在现有的堆焊合金材料中，例如mo被用于提高堆焊合金层的硬度和耐磨性等，ni被用作提高堆焊合金层的耐腐蚀性，但是上述元素加入焊材成本高。本专利技术的堆焊用合金材料，通过上述协同作用，在无需本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种堆焊用合金材料，其特征在于，其化学组成以重量百分比计为C：0.7～1.4，Si：0.9～1.3，Mn：1.5～2.5，Cr：12～16，W：1.5～3.0，V：1.5～3.0，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的堆焊用合金材料，其特征在于，所述堆焊用合金材料的化学组成以重量百分比计满足3.5％≤W+V≤6％。
3.根据权利要求1所述的堆焊用合金材料，其特征在于，所述堆焊用合金材料的化学组成以重量百分比计满足V/W为0.7～0.9。
4.根据权利要求1所述的堆焊用合金材料，其特征在于，所述堆焊用合金材料分层堆焊形成的堆焊合金层，所述堆焊合金层弥散分布有碳化物硬质相。
5.根据权利要求4所述的堆焊用合金材料，其特征在于，碳化物硬质相主要包括碳化钨和碳化钒。
6.一种堆焊用合金材料，其特征在于，其化学成分以重量百分比计为C：0.7～1.4，Si：0.9～1.3，Mn：1.5～2.5，Cr：12～16，W：1.5～3.0，V：1.5～3.0，稀土元素：0.1～0.15，余量为铁。
7.根据权利要求6所述的堆焊
8.根据权利要求6所述的堆焊用合金材料，其特征在于，所述堆焊用合金材料的化学组成以重量百分比计满足V/W为0.7～0.9。
9.根据权利要求6所述的堆焊用合金材料，其特征在于，所述堆焊用合金材料分层堆焊形成的堆焊合金层，所述堆焊合金层弥散分布有碳化物硬质相。
10.根据权利要求9所述的堆焊用合金材料，其特征在于，碳化物硬质相主要包括碳化钨和碳化钒。
11.一种堆焊方法，其特征在于，包括：将工件的待焊部位预热至150℃～250℃，采用权利要求1～5任一项所述的堆焊用合金材料和/或权利要求6～10任一项所述的堆焊用合金材料进行分层堆焊，所述分层堆焊的层间温度为200℃～300℃，分层堆焊后进行温度为540℃～600℃的回火处理。
12.一种机械零件，在母材钢材的表面上具有堆焊合金层，其特征在于，所述堆焊合金层的化学组成以重量百分比计为C：0.7～1.4，Si：0.9～1.3，Mn：1.5～2.5，Cr：12～16，W：1.5～3.0，V：1.5～3.0，余量为铁；
...【技术特征摘要】
1.一种堆焊用合金材料，其特征在于，其化学组成以重量百分比计为c：0.7～1.4，si：0.9～1.3，mn：1.5～2.5，cr：12～16，w：1.5～3.0，v：1.5～3.0，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的堆焊用合金材料，其特征在于，所述堆焊用合金材料的化学组成以重量百分比计满足3.5％≤w+v≤6％。
3.根据权利要求1所述的堆焊用合金材料，其特征在于，所述堆焊用合金材料的化学组成以重量百分比计满足v/w为0.7～0.9。
4.根据权利要求1所述的堆焊用合金材料，其特征在于，所述堆焊用合金材料分层堆焊形成的堆焊合金层，所述堆焊合金层弥散分布有碳化物硬质相。
5.根据权利要求4所述的堆焊用合金材料，其特征在于，碳化物硬质相主要包括碳化钨和碳化钒。
6.一种堆焊用合金材料，其特征在于，其化学成分以重量百分比计为c：0.7～1.4，si：0.9～1.3，mn：1.5～2.5，cr：12～16，w：1.5～3.0，v：1.5～3.0，稀土元素：0.1～0.15，余量为铁。
7.根据权利要求6所述的堆焊用合金材料，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗军雷，刘孟辉，唐芳桂，曹光辉，
申请(专利权)人：益阳橡胶塑料机械集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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