本發(fā)明涉及焊接材料制造領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合堆焊材料的制備方法。
背景技術(shù)：
焊接在現(xiàn)代制造業(yè)和工程建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用，特別是堆焊藥芯焊絲具有易滲、電流密度集中、熔深大、熔敷效率高、易制造、綜合成本低等優(yōu)點成為一種極有發(fā)展前途的焊接材料及高技術(shù)產(chǎn)品，在焊接材料中所占的比例越來越大。
堆焊再制造是焊接領(lǐng)域中的一個重要分支，是一種表面技術(shù)處理工藝方法，它是采用焊接方式在零件表面堆敷一層具有一定性能材料的工藝過程。對廢舊大型支承輥進行再制造工程處理，可挖掘出巨大的剩余價值，再制造新品的成本約為原品的50％，而使用壽命能達到甚至超過原品，且能降低能耗60％以上，節(jié)約材料70％以上。因此堆焊再制造大型冶金支承輥可以大幅度減排、節(jié)能和降耗，具有明顯的資源、環(huán)保和社會效益，具有可持續(xù)發(fā)展前景。
常用的堆焊材料組織主要為傳統(tǒng)的馬氏體+殘余奧氏體，合金體系主要為cr5或cr13系。由于堆焊熔敷金屬中存在一定量的殘余奧氏體，經(jīng)常導(dǎo)致兩個比較嚴(yán)重的后果：一是堆焊過程中或堆焊后表面產(chǎn)生裂紋。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種復(fù)合堆焊材料的的制備方法，本發(fā)明所得產(chǎn)品具有優(yōu)良的抗裂性能及塑韌性能，所述堆焊材料熔敷金屬組織中的碳化物體積百分比(金相測量面積百分比)占較高，使得堆焊焊絲的焊接工藝性能，特別是保證堆焊焊絲焊接完全熔化及焊道的浸潤性良好。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種復(fù)合堆焊材料的的制備方法，該方法包括如下步驟：
（1）制備復(fù)合碳材料粉體
石墨預(yù)處理，在納米石墨粉中摻入氟化鈉，并加入金屬催化劑，混勻，在惰性氣體保護下在600-650℃加熱，加熱時間控制在10-15min，將氟化鈉固定在納米石墨粉表面上；
納米碳纖維預(yù)處理，將納米碳纖維用濃硫酸與高錳酸鉀進行混合酸氧化，經(jīng)超聲劇烈攪拌之后，得到羧基化的納米碳纖維，加入表面處理劑，在150-200℃加熱處理10-15min，在氮氣和氦氣的混合氣體保護下在400-450℃加熱30-45min，得到預(yù)處理的納米碳纖維材料；
將預(yù)處理的石墨和預(yù)處理的納米碳纖維置于容器內(nèi)，用150-250份異丙醇溶解，用強力混合器共混，然后再用超聲波分散儀進行超聲分散，超聲頻率為25-30khz，時間為1-2h，形成均質(zhì)的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液；
將得到的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液與化學(xué)共混物進行化學(xué)共混，所述化學(xué)共混物為聚氯乙烯，所述化學(xué)共混物的質(zhì)量分數(shù)占原溶液的25-30％，用靜電紡絲法制備出復(fù)合碳材料，球磨粉碎得到復(fù)合碳材料粉體；
（2）按照如下重量份配料:
上述復(fù)合碳材料粉體1-3份
mn3-6份
v6-9份
ge2-3.5份
稀土氧化物0.1-0.5份
w0.3-0.6份
cr2-4份
fe60-75份；
（3）按上述各組成的配比選擇相應(yīng)的化合物或合金粉體，按比例混合均勻得到復(fù)合堆焊材料粉體；
用縱剪機將厚度為0.5-1.0mm的冷軋鋼帶縱剪成寬10-20mm的鋼帶，將鋼帶軋制成截面呈u形，向鋼帶的u型凹槽中填入復(fù)合堆焊材料粉體，隨后將鋼帶軋制成截面為o形、截面直徑為5-7mm的焊絲坯管；
用多聯(lián)直線拉絲機將焊絲坯管拉拔至成品截面直徑為2-3mm的焊絲。
優(yōu)選的，所述稀土氧化物為er3o2+ceo2+la2o3。
具體實施方式
實施例一
石墨預(yù)處理，在納米石墨粉中摻入氟化鈉，并加入金屬催化劑，混勻，在惰性氣體保護下在600℃加熱，加熱時間控制在10min，將氟化鈉固定在納米石墨粉表面上。
納米碳纖維預(yù)處理，將納米碳纖維用濃硫酸與高錳酸鉀進行混合酸氧化，經(jīng)超聲劇烈攪拌之后，得到羧基化的納米碳纖維，加入表面處理劑，在150℃加熱處理10min，在氮氣和氦氣的混合氣體保護下在400℃加熱30min，得到預(yù)處理的納米碳纖維材料。
將預(yù)處理的石墨和預(yù)處理的納米碳纖維置于容器內(nèi)，用150份異丙醇溶解，用強力混合器共混，然后再用超聲波分散儀進行超聲分散，超聲頻率為25khz，時間為1h，形成均質(zhì)的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液。
將得到的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液與化學(xué)共混物進行化學(xué)共混，所述化學(xué)共混物為聚氯乙烯，所述化學(xué)共混物的質(zhì)量分數(shù)占原溶液的25％，用靜電紡絲法制備出復(fù)合碳材料，球磨粉碎得到復(fù)合碳材料粉體。
按照如下重量份配料:
上述復(fù)合碳材料粉體1份
mn3份
v6份
ge2份
稀土氧化物0.1份
w0.3份
cr2份
fe60份。
所述稀土氧化物為er3o2+ceo2+la2o3。
按上述各組成的配比選擇相應(yīng)的化合物或合金粉體，按比例混合均勻得到復(fù)合堆焊材料粉體。
用縱剪機將厚度為0.5mm的冷軋鋼帶縱剪成寬10mm的鋼帶，將鋼帶軋制成截面呈u形，向鋼帶的u型凹槽中填入復(fù)合堆焊材料粉體，隨后將鋼帶軋制成截面為o形、截面直徑為5mm的焊絲坯管；用多聯(lián)直線拉絲機將焊絲坯管拉拔至成品截面直徑為2mm的焊絲。
實施例二
石墨預(yù)處理，在納米石墨粉中摻入氟化鈉，并加入金屬催化劑，混勻，在惰性氣體保護下在650℃加熱，加熱時間控制在15min，將氟化鈉固定在納米石墨粉表面上。
納米碳纖維預(yù)處理，將納米碳纖維用濃硫酸與高錳酸鉀進行混合酸氧化，經(jīng)超聲劇烈攪拌之后，得到羧基化的納米碳纖維，加入表面處理劑，在200℃加熱處理15min，在氮氣和氦氣的混合氣體保護下在450℃加熱45min，得到預(yù)處理的納米碳纖維材料。
將預(yù)處理的石墨和預(yù)處理的納米碳纖維置于容器內(nèi)，用250份異丙醇溶解，用強力混合器共混，然后再用超聲波分散儀進行超聲分散，超聲頻率為30khz，時間為2h，形成均質(zhì)的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液。
將得到的納米碳導(dǎo)電纖維材料溶液與化學(xué)共混物進行化學(xué)共混，所述化學(xué)共混物為聚氯乙烯，所述化學(xué)共混物的質(zhì)量分數(shù)占原溶液的30％，用靜電紡絲法制備出復(fù)合碳材料，球磨粉碎得到復(fù)合碳材料粉體。
按照如下重量份配料:
上述復(fù)合碳材料粉體3份
mn6份
v9份
ge3.5份
稀土氧化物0.5份
w0.6份
cr4份
fe75份。
所述稀土氧化物為er3o2+ceo2+la2o3。
按上述各組成的配比選擇相應(yīng)的化合物或合金粉體，按比例混合均勻得到復(fù)合堆焊材料粉體。
用縱剪機將厚度為1.0mm的冷軋鋼帶縱剪成寬20mm的鋼帶，將鋼帶軋制成截面呈u形，向鋼帶的u型凹槽中填入復(fù)合堆焊材料粉體，隨后將鋼帶軋制成截面為o形、截面直徑為7mm的焊絲坯管；用多聯(lián)直線拉絲機將焊絲坯管拉拔至成品截面直徑為3mm的焊絲。