制砖模具的工作环境极为严苛:黏土、页岩等原料在高压下成型,模具表面持续承受颗粒摩擦;生产过程中反复经历高温-冷却循环;部分原料中的化学物质还可能引发腐蚀。
一、这些因素叠加,要求堆焊材料必须同时具备:
超强耐磨性:抵抗颗粒冲刷和机械磨损
良好抗冲击性:避免脆性断裂
高温稳定性:减少热疲劳导致的裂纹
适度耐腐蚀性:应对潮湿环境或化学腐蚀
二、主流耐磨堆焊焊丝类型及适用场景
1. 高铬铸铁型焊丝——综合性能之选
以高碳高铬(Cr含量25%-30%)为基础,通过形成大量硬质碳化铬相提升耐磨性。其特点是:
硬度可达HRC58-62,耐磨性比普通模具钢提升3-5倍
抗压强度高,适合承受砖坯成型的高压环境
成本适中,适用于黏土砖、水泥砖等常规原料
2. 碳化钨复合焊丝——极端耐磨方案
在金属基体中弥散分布碳化钨颗粒(硬度Hv2200以上),形成“硬质颗粒+韧性基体”的复合结构:
特别适用于石英砂含量高的原料,抵御硬质颗粒磨损
抗冲击性能优于纯硬质合金,减少崩裂风险
成本较高,建议用于模具关键磨损部位局部强化
3. 金属陶瓷焊丝——高温工况专家
采用碳化钛、氮化硼等陶瓷相与金属结合,优势在于:
800℃以下保持高硬度,适合高温烧结砖模具
表面自润滑性减少原料黏附,提升脱模效率
需配合专用焊接工艺,适用于自动化堆焊生产线
三、堆焊技术赋能模具的四大核心优势
1. 寿命提升与成本优化
单次堆焊可使模具寿命延长2-3倍,大幅降低更换频次。某砖厂案例显示,采用高铬铸铁焊丝修复模具后,年维护成本下降40%,同时减少停机损失。
2. 灵活修复创造二次价值
针对已磨损的旧模具,可通过堆焊修复关键部位,恢复原有尺寸精度。相比报废处理,修复成本仅为新模具的30%-50%。
3. 定制化材料匹配
通过不同焊丝的组合使用(如在模具棱角处使用碳化钨焊丝,平面区域使用高铬铸铁焊丝),实现耐磨性与经济性的最佳平衡。
4. 提升产品一致性
均匀的堆焊层可避免模具表面不均匀磨损,确保砖坯尺寸稳定,降低废品率。
四、科学选材的三大实践建议
1、原料分析先行
检测原料中石英、长石等硬质矿物含量:
硬度<莫氏6级:优选高铬铸铁焊丝
硬度≥莫氏7级:需采用碳化钨复合焊丝
2、工况温度定材质
常温成型模具:常规耐磨焊丝即可
烧结温度>600℃:必须选用耐高温金属陶瓷焊丝
3、分层堆焊策略
先使用韧性较好的马氏体钢焊丝打底(缓冲冲击),表面堆焊耐磨层,兼顾抗裂性与耐磨性。
五、行业应用趋势前瞻
随着智能制造的发展,耐磨堆焊技术呈现两大创新方向:
智能传感焊接设备:实时监测熔池温度、沉积速率,自动优化焊接参数,确保堆焊层质量一致性梯度功能材料:通过成分设计使堆焊层从基体到表面呈现梯度硬度变化,彻底解决层间剥离问题。
六、结语
在制砖行业竞争日益激烈的当下,选择适配的耐磨堆焊焊丝已成为提升生产效益的关键技术决策。企业应根据自身原料特性、设备条件,与专业焊接服务商深度合作,制定全生命周期模具管理方案,让每一米焊丝都创造最大价值。
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