《一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法》是蕪湖鼎恆材料技術有限公司於2015年5月9日申請的發明專利，該專利申請號為2015102361210，公布號為CN104827206A，專利公布日為2015年8月12日，發明人是程敬卿。
《一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法》包括以下質量百分比的組分：Ni占44％～59％，Cr占34％～41％、Al占7％～9％，添加劑占1％～2％，所述添加劑為SiC。所述方法步驟如下：所述Ni、Cr、Al均採用氣霧化法製得納米球，再與經過研磨處理後的添加劑均勻混合製成NiCrAl納米焊絲，最終焊接在零部件表面形成NiCrAl納米焊層。該發明採用合理的材料和配比，解決了2015年5月之前技術中存在了焊層結合強度差、氣孔率高，耐磨性和耐腐蝕性較差的缺陷，實現了對待修復零部件的再製造，避免了資源的浪費，同時，修復後的零部件性能得以提升，延長了零部件的使用性能。
2020年7月17日，《一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法》獲得安徽省第七屆專利獎銀獎。
基本介紹
- 中文名：一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法
- 公布號：CN104827206A
- 公布日：2015年8月12日
- 申請號：2015102361210
- 申請日：2015年5月9日
- 申請人：蕪湖鼎恆材料技術有限公司
- 地址：安徽省蕪湖市高新技術產業開發區南區中小企業創業園11號廠房
- 發明人：程敬卿
- Int.Cl.：B23K35/30(2006.01)I；C22C19/05(2006.01)I；B23K35/40(2006.01)I；B23K9/18(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
焊接是零部件與零部件連線的重要手段之一，也是一種增材和修復的主要措施之一，將特殊的焊絲經過焊接後，在待修復的零部件表面即可形成焊層，然後再進行拋光處理，以使得修復後的零部件表面符合實際使用的需求。截至2015年5月，焊接多採用普通的焊絲進行焊接處理，由於成分組成搭配不合理，材料的性能不佳，使得焊接後零部件的表面結合強度差，氣孔率較高，耐磨性和耐腐蝕性較差，最終導致零部件的使用壽命較短。
發明內容
專利目的
《一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法》所要解決的技術問題是提供一種Ni-Cr-Al納米焊層及其製備的方法。
技術方案
一種Ni-Cr-Al納米焊層，包括以下質量百分比的組分：Ni占44％～59％，Cr占34％～41％、Al占7％～9％，添加劑占1％～2％，所述添加劑為SiC。所述組分的最佳質量百分比為：Ni占50.5％，Cr占40％，Al占8％，SiC占1.5％。
《一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法》所述方法步驟如下：所述Ni、Cr、Al均採用氣霧化法製得納米球，再與經過研磨處理後的添加劑均勻混合製成NiCrAl納米焊絲，最終焊接在零部件表面形成NiCrAl納米焊層。Cr本身質地較硬，耐磨性、耐腐蝕性較強，不易氧化。該發明利用Ni、Cr、Al自身的特性，從而提高了待修復零部件的性能，經過拋光後，使零部件符合實際使用的需求，同時實現了磨損零部件的回收再利用，降低了生產製造的成本；相對於傳統的普通焊絲焊接後形成的焊層相比，該發明的焊層結合強度和硬度高，耐腐蝕性強，綜合力學性能優良，極大的改善了待修復零部件的性能。
改善效果
《一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法》採用合理的材料和配比，解決了2015年5月之前技術中存在了焊層結合強度差、氣孔率高，耐磨性和耐腐蝕性較差的缺陷，實現了對待修復零部件的再製造，避免了資源的浪費，同時，修復後的零部件性能得以提升，延長了零部件的使用性能。按照該發明製成的NiCrAl納米焊層，在零部件諸如軋輥上既有合金鋼材的高強度，又有鈦金屬的優異的耐腐蝕性、高靜摩擦係數的特點。實現了對軋輥表面的修補，即可將軋輥回收再利用，同時改善了軋輥的使用性能，延長了軋輥的使用壽命。該發明製成的NiCrAl納米焊層的硬度可達HRC34，具有較高的結合強度和較小的氣孔率，抓附力較高，焊層厚度可達7毫米，緻密度良好達0.84，耐腐蝕性強，與傳統的合金絲材相比有著很大的進步。
技術領域
《一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法》涉及埋弧焊焊接技術領域，具體是一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法。
權利要求
《一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法》所述Ni-Cr-Al納米焊層包括以下質量百分比的組分：Ni占44％～59％，Cr占34％～41％、Al占7％～9％，添加劑占1％～2％，所述各組分質量百分比之和等於100％；所述添加劑為SiC；所述方法步驟如下：所述Ni、Cr、Al均採用氣霧化法製得納米球，再與經過研磨處理後的添加劑均勻混合製成NiCrAl納米焊絲，最終焊接在零部件表面形成NiCrAl納米焊層。
實施方式
- 實施例一
一種Ni-Cr-Al納米焊層，包括以下質量百分比的組分：Ni占50.5％，Cr占40％，Al占8％，SiC占1.5％。
《一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法》所述方法步驟如下：所述Ni、Cr、Al均採用氣霧化法製得納米球，再與經過研磨處理後的添加劑均勻混合製成NiCrAl納米焊絲，最終焊接在零部件表面形成NiCrAl納米焊層。
- 實施例二
一種Ni-Cr-Al納米焊層，包括以下質量百分比的組分：Ni占58％，Cr占34％、Al占7％，SiC占1％。
該發明所述方法步驟如下：所述Ni、Cr、Al均採用氣霧化法製得納米球，再與經過研磨處理後的添加劑均勻混合製成NiCrAl納米焊絲，最終焊接在零部件表面形成NiCrAl納米焊層。
- 實施例三
一種Ni-Cr-Al納米焊層，包括以下質量百分比的組分：Ni占52％，Cr占37％、Al占9％，SiC占2％。
該發明所述方法步驟如下：所述Ni、Cr、Al均採用氣霧化法製得納米球，再與經過研磨處理後的添加劑均勻混合製成NiCrAl納米焊絲，最終焊接在零部件表面形成NiCrAl納米焊層。
- 實施例四
一種Ni-Cr-Al納米焊層，包括以下質量百分比的組分：Ni占55％，Cr占35％、Al占9％，SiC占1％。
該發明所述方法步驟如下：所述Ni、Cr、Al均採用氣霧化法製得納米球，再與經過研磨處理後的添加劑均勻混合製成NiCrAl納米焊絲，最終焊接在零部件表面形成NiCrAl納米焊層。
為了論證該發明的實際效果，特採用埋弧焊焊接技術在軋輥上製備了NiCrAl納米焊層，將實施例一至實施例四實施後，分別測試了焊層的結合強度、顯微硬度、氣孔率以及抗磨粒磨損性能，並利用XRD對焊層進行了相結構分析。實驗結果如下：
編號 | 孔隙率（AREA％） | 結合強度（兆帕） | 顯微硬度（HV） |
|---|---|---|---|
實施例一 | 0.291 | 91.6 | 688 |
實施例二 | 0.316 | 81.4 | 479 |
實施例三 | 0.368 | 79.3 | 592 |
實施例四 | 0.319 | 83.8 | 571 |
平均值 | 0.324 | 84.0 | 582.5 |
對比組 | 0.370 | 80.3 | 569 |
其中，對比組為普通合金絲材。
榮譽表彰
2020年7月17日，《一種Ni-Cr-Al納米焊層及製備方法》獲得安徽省第七屆專利獎銀獎。
