Anwendung von Borcarbid in Schweißelektroden
1. Anwendungsorientierung
Borcarbid (B₄C) ist ein wichtiger Zusatzstoff für Hartauftragschweißelektroden mit hoher Verschleißfestigkeit. Es wird in Elektrodenbeschichtungen oder Füllmaterialien eingemischt. Nach dem Auftragschweißen scheiden sich harte, verschleißfeste Phasen ab, wodurch die Härte, Verschleißfestigkeit und Hochtemperaturstabilität des Schweißguts deutlich verbessert werden. Es ist der bevorzugte Rohstoff für kostengünstige und leistungsstarke verschleißfeste Schweißzusätze.
2. Kernfunktionen
Verbesserung der Härte und Verschleißfestigkeit
Borcarbid weist eine Mohs-Härte von 9,6 auf. Es bildet nach dem Auftragen harte Boridpartikel, wodurch die Schweißnaht eine Härte von HRC65~70 erreicht und eine hervorragende Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß durch Sedimente, Erz, Kohlenstaub und andere Partikel gewährleistet wird.
Optimierung der Hochtemperaturleistung
Mit einem Schmelzpunkt von 2450℃ erweicht Borcarbid auch unter hohen Temperaturbedingungen nicht und blättert nicht ab. Es besitzt eine ausgezeichnete Rothärte und ist daher ideal für Werkstücke, die in Umgebungen mit hohem Verschleiß bei hohen Temperaturen eingesetzt werden.
Schweißnaht reinigen und Lichtbogen stabilisieren
Das Bor-Element im Borcarbid wirkt als Desoxidationsmittel und Entschwefelungsmittel, reduziert Poren und Schlackeneinschlüsse, verfeinert das Korn und verbessert die Schweißnahtbildung und die Ablösbarkeit der Schlacke.
Produktionskosten senken
Um die gleiche Verschleißfestigkeit zu erreichen, ist Borcarbid weitaus günstiger als Wolframcarbid, was den Verkaufspreis verschleißfester Schweißelektroden effektiv senkt.
Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit
Borcarbid zeichnet sich durch stabile chemische Eigenschaften aus, was die Beständigkeit der Schweißnaht gegenüber Säuren, Laugen und Mediumkorrosion verbessert.
3. Technische Kennwerte von Borcarbid für Schweißelektroden
- Reinheit: Industriequalität B₄C: 95–98 %; Hochwertige, verschleißfeste Elektrodenqualität B₄C ≥ 99 %
- Gängige Partikelgrößen: 60–150 Mesh, 80–200 Mesh, F80
- Kontrolle von Verunreinigungen: Der Eisen- und Siliziumgehalt muss streng begrenzt werden, um Sprödigkeit und Rissbildung beim Schweißen zu vermeiden.
4. Zugabemethoden und Anteil von Borcarbid
Beschichtete Schweißelektroden
Borcarbid wird direkt in die Außenbeschichtung eingemischt, wobei das übliche Zugabeverhältnis zwischen 6 % und 20 % liegt.
- Allgemeine Verschleißfestigkeit: 6–10 % Borcarbid
- Hohe Härte, extrem verschleißfest: 12–20 % Borcarbid
Fülldraht-Schweißdrähte
Beimischung von Borcarbid zum Kernpulver von Schweißdrähten für eine höhere Gleichmäßigkeit, weit verbreitet in der Massenproduktion.
Matching-System
Es wird üblicherweise mit Legierungspulvern wie Chrom, Mangan und Graphit vermischt, um verschleißfeste Oberflächenschichten der Bor-Chrom-Serie zu bilden.
5. Wichtigste aufeinander abgestimmte Schweißelektrodensorten
- D916: Verschleißfeste Elektrode aus Borcarbid für allgemeine Anwendungen, geeignet für leichte und mittlere Verschleißbedingungen
- D958: Hochkonzentrierte Borcarbid-Elektrode, speziell für hohe Verschleißfestigkeit in der Bergbau- und Sandindustrie.
- Diverse Spezialelektroden für die Oberflächenbearbeitung in der Bergbau-, Ziegel- und Zementindustrie
6. Anwendbare Arbeitsbedingungen und Werkstücke
- Bergbauindustrie: Kratzförderer-Rinnen, Brecherteile, Förderschächte
- Baustoffindustrie: Schnecken für Ziegelmaschinen, Mischflügel, Extrusionsschnecken
- Elektrizitäts- und Kohleindustrie: Kohlemühlenteile, Lüfterlaufräder, Kohleförderleitungen
- Wasserwirtschaft: Schlammpumpenflügel, verschleißfeste Teile für die Sedimentförderung
7. Vor- und Nachteile
Vorteile
- Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, wodurch die Lebensdauer der Werkstücke erheblich verlängert wird.
- Gute Hochtemperaturbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei hohem Kosten-Nutzen-Verhältnis
- Einfaches Schweißverfahren und breite Anwendbarkeit
8. Branchenanwendungstrends
- Die Marktnachfrage nach verschleißfesten Reparaturprodukten in der Bergbau- und Baumaschinenindustrie steigt stetig.
- Kostengünstige, umweltfreundliche und verschleißfeste Schweißmaterialien ersetzen nach und nach die teuren Wolframkarbidelektroden und werden zu Massenprodukten.
- Superfeines, hochreines Borcarbidpulver findet zunehmend Anwendung in anspruchsvollen Bereichen der verschleißfesten Oberflächenbearbeitung.