本发明属于堆焊用焊接材料领域，具体涉及一种堆焊用合金粉块及其制备方法与应用。
背景技术：
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
在矿山、冶金等行业的工业生产和加工中，有些磨损零件经常在冲击载荷作用下工作，如破碎用的锤头，这些零件往往因磨损而报废。这就要求在承受较大冲击载荷工作条件下的零件表面具有良好的抗冲击耐磨性能。堆焊因工艺简单、设备投资少、操作灵活、适应面广而被广泛用于在零件表面制备特殊性能金属层。
堆焊的方法有手工电弧堆焊、氧乙炔火焰堆焊、埋弧自动堆焊、气体保护堆焊、等离子弧堆焊、电渣堆焊等。人们为适应各种堆焊方法开发了各种堆焊材料，如常用的堆焊焊条、药芯焊丝、合金钢带、合金粉末、合金粉块等。堆焊合金粉块因其制备工艺简单、成分调节容易、合金过渡系数高、使用方便而受到人们的关注。有研究提出了将合金粉末制备成合金块用于堆焊，该耐磨合金粉块是将高铬铸铁、硼铁、硅铁、铁粉按比例混合均匀后加入水玻璃粘接剂，按一定重量加入模具中，施以适当压力模压成型后，再烘干水分制成。目前应用该技术的合金粉块的几何形状是尺寸为90mm×30mm×3mm、60mm×30mm×3mm或其他尺寸的长方体，熔敷热源为电弧(如碳弧、等离子弧、钨极氩弧)。目前多采用堆焊技术，在工件基体表面制备高铬铸铁耐磨合金工作层，制成碳钢或合金钢为基体，堆焊合金为耐磨工作层的复合材料，达到基体提供强韧性支撑，堆焊合金实现耐磨的目的。
目前使用的合金粉块多为高铬铸铁型，堆焊合金层由于含有较多粗大的柱状m7c3碳化物，在冲击载荷作用下容易脱落，其堆焊金属耐冲击性能较差，堆焊焊缝表面有裂纹，不适于冲击磨损工况，其应用范围受到极大限制。因此，提高高铬铸铁合金粉块的抗冲击性能受到业界的普遍关注，并开展了许多研究工作。
有研究采用药芯焊丝明弧堆焊方法获得了含21-23％cr、3.5-4.2％c、1.4-1.6％si、0-1.8％b的高铬铸铁堆焊耐磨合金，指出si、b元素能促使m7c3型碳化物尺寸和体积分数增加，并且使其分布形态由弥散分布转为聚集排列。
有研究者分析了药芯焊丝中添加v对高铬铸铁组织及耐磨性的影响。研究表明，随着药芯焊丝中含v量的增加，堆焊层组织硬度及耐磨性均得到提高。
有研究指出，在高铬铸铁型药芯焊丝中添加nb、mo后，在堆焊组织中，nb全部生成nbc，mo不仅生成少量mo2c，而且固溶强化基体组织，但提高耐磨性的效果不如nb的作用强烈。相对于不加nb、mo的传统高铬铸铁药芯焊丝，堆焊金属的耐磨料磨损的能力有显著提高。
有学者对fe-cr-c系耐磨堆焊合金中初生碳化物的生长方向进行了分析。探讨了含碳量分别为3.34％、4.11％、5.16％和6.5％的耐磨堆焊合金碳含量及铬-碳比对初生碳化物的生长方向的影响，并采用控制冷却条件的方法对堆焊层微观组织中碳化物定向生长进行了研究。结果表明，碳含量及冷却条件对耐磨堆焊层的金相组织起决定性的作用，提高含碳量或降低铬-碳比会使fe-cr-c系耐磨堆焊合金中初生碳化物趋向垂直于耐磨堆焊层表面生长，并且初生碳化物的密度显著提高。采用基板背面水冷却的方法可以使初生碳化物趋向垂直于耐磨堆焊层表面生长。
有人研究了钛含量对4％c-20％cr(质量分数)过共晶高铬铸铁显微组织的影响进，发现弥散分布的tic可能作为初生碳化物的异质形核质点，同时tic颗粒阻碍初生碳化物的长大，有细化初生碳化物cr7c3的作用。铌nb也所有类似的作用。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种新的合金粉块的配制方法。通过合金粉块配方的优化设计提供一种mo2feb2三元硼化物和碳化物复合强化，耐冲击、抗裂、耐磨堆焊用合金粉块。优化合金粉块中的mo、b、fe和cr、zr、c等元素含量，使mo、b、fe元素通过冶金反应形成mo2feb2三元硼化物、使zr、c形成zrc。zrc的熔点高达3540℃，可作为cr7c3、mo2feb2非自发形核的核心，并通过mo2feb2、zrc、cr7c3的相互影响细化由液相中的cr、c原位反应生成的初生碳化物cr7c3，改变其形态，获得mo2feb2、zrc、cr7c3复合强化的堆焊合金，同时降低堆焊金属杂质含量，满足堆焊金属耐冲击、抗裂、耐磨等技术要求，适于破碎锤头、泥浆泵蜗壳、混凝土泵、水泥破碎磨辊等的堆焊。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的第一个方面，提供了一种硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块，由如下质量份的原料组成：钼粉38-45份，碳化硼5-12份，碳化铬40-45份，高碳铬铁10-15份，石墨8-12份，锆石英9-14份，钒铁1-4份，铁粉6-10份，粘接剂5～15份、钛白粉0～8份。
本发明通过在高铬铸铁堆焊合金中加入变质剂细化过共晶高铬铸铁中的初生碳化物，改变其形态，获得复合耐磨强化相，提高其抗冲击、抗裂、耐磨性能，为高铬铸铁堆焊焊接材料发展提供了方向，也是业界急需的堆焊材料。
本发明的第二个方面，提供了一种硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块的制备方法，包括：
将钛白粉、石墨、碳化硼、锆石英混合均匀，得非合金混合粉；
向所述非合金混合粉中加入钼粉、碳化铬、高碳铬铁、钒铁、铁粉，并混合均匀，获得干混粉；
向干混粉中加入水玻璃，混合均匀；
采用模压或焊条液压涂粉机成型、干燥，即得合金粉块。
在一些实施例中，采用模压工艺生产合金粉块时不加入钛白粉。
本发明的第三个方面，提供了任一上述的硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块在采用电弧熔敷方式制备表面层中的应用。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明提出的合金粉块具有耐磨、耐冲击性能，可用于破碎锤头、泥浆泵蜗壳、混凝土泵、水泥破碎磨辊等的制造与修复。
(2)本发明合金粉块通过在药粉中加入mo、b、cr、zr、v、c、fe等元素，并优化其加入量，通过焊接冶金反应，在熔池中生成mo2feb2、zrc、cr7c3主要耐磨强化相，利用mo2feb2线膨胀系数与钢接近，抗裂性好，以及mo2feb2使cr7c3细化，且使其长条状破碎化的作用，克服了应用广泛、高性价比的高铬铸铁耐磨材料抗裂性差、不耐冲击的弊端，使其用于冲击载荷磨损工况成为可能，应用范围更大。
(3)本发明合金粉块制备和应用的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1本发明所述部分合金粉块的横截面形状示意图；
图2电弧熔敷合金粉块方法示意图；其中：1合金粉块，2欲堆焊金属(基体)。
图3是本发明实施例1中加锆石英合金粉块的熔敷金属扫描电镜组织照片，其中灰色块状组织为cr7c3；
图4是本发明对比例1未加锆石英合金粉快的熔敷金属扫描电镜组织照片，其中灰色长条状组织为cr7c3；
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，针对目前高铬铸铁合金粉块堆焊金属的抗冲击性能仍有待提高的问题。因此，本发明提出一种堆焊用合金粉块，由如下质量份的原料组成：钼粉38-45，碳化硼5-12，碳化铬40-45，高碳铬铁10-15，石墨8-12，锆石英9-14，钒铁1-4，铁粉6-10，粘接剂5～15份、钛白粉0～8份。
在一些实施例中，由如下质量份的原料组成：钼粉38-42份，碳化硼5-8份，碳化铬40-42份，高碳铬铁10-12份，石墨8-10份，锆石英9-12份，钒铁1-2份，铁粉6-8份，粘接剂5～10份、钛白粉0～4份。碳化硼既提供b，也能提供c。而用硼铁只能提供b，且含b量低。碳化硼提供足量的c，使堆焊金属总含c量达到3％以上，获得液相中析出cr7c3的过共晶组织。
在一些实施例中，由如下质量份的原料组成：钼粉42-45份，碳化硼8-12份，碳化铬42-45份，高碳铬铁12-15份，石墨10-12份，锆石英12-14份，钒铁2-4份，铁粉8-10份，粘接剂10～15份、钛白粉4～8份。本发明在熔池中生成mo2feb2、zrc、cr7c3主要耐磨强化相，利用mo2feb2线膨胀系数与钢接近，抗裂性好，以及mo2feb2使cr7c3细化，且使其长条状破碎化的作用，提高了高铬铸铁耐磨材料的抗裂性和耐冲击性能。
在一些实施例中，所述粘接剂是水玻璃，水玻璃的模数为2.5～3.0，波美度为39～50，使各金属粉末胶接、粘合，便于后续成型。
在一些实施例中，所述水玻璃是钠水玻璃或钾钠混合水玻璃，其中，钾钠混合水玻璃的钾以质量份计为1～3份、钠以质量份计为1份，以获得较好的成型效果。
在一些实施例中，所述钼粉的成分以质量百分比计mo含量不小于99.8％；或碳化硼的成分以质量百分比计b4c含量不小于97％；或碳化铬的成分以质量百分比计cr2c3含量不小于98％；或高碳铬铁的cr含量以质量百分比计不小于60％，c为8～10％，si不大于5％，余为fe；或石墨的成分以质量百分比计是94～99％c；或锆石英的成分以质量百分比计是zro2含量不小于63％，fe2o3不超过0.7％，tio2不超过2％，s不超过0.05％，p不超过0.22％；或钒铁的成分以质量百分比计是75％-85％v，c不超过0.06％，si不超过2％，al不超过1.5％，余为fe；或铁粉为雾化铁粉，以质量百分比计fe含量不小于99.9％；或钛白粉的成分以质量百分比计tio2含量不小于98％，以通过焊接冶金反应，形成具有良好抗冲击性能的高铬铸铁耐磨材料。
在一些实施例中，原料的粒度为75微米～180微米，以获得更优的堆焊合金显微组织和综合力学性能。
上述的堆焊用合金粉块中：所述粘接剂是水玻璃，水玻璃的模数为2.5～3.0，波美度为39～50。所述水玻璃是钠水玻璃或钾钠混合水玻璃，其中钾钠混合水玻璃的钾以质量份计为1～3份、钠以质量份计为1份。
钛白粉在合金粉块中的作用是增塑剂，便于合金粉块的压制成型，同时通过冶金反应生成tic。
本发明利用合金粉块碳棒熔覆的高温电弧，由粉块中加入的石墨、锆石英(zro2)、钛白粉、钒铁通过以下冶金反应生成zrc、tic、vc，这些碳化物在熔池的高温下形成，作为三元硼化物mo2feb2、cr7c3非自发形核的核心，使其弥散分布，提高堆焊金属的抗冲击性能和抗裂性能。
zro2 c—→zrc co
tio2 c—→tic co
v c—→vc
钼粉、碳化硼、粉块中的铁(来源于高碳铬铁、钒铁和铁粉)是冶金反应合成mo2feb2的原料，药粉中加入碳化硼、碳化铬、高碳铬铁和石墨使熔敷金属的c含量超过3.0％，获得过共晶组织，使c与cr在液相中析出初生碳化物cr7c3耐磨相。
石墨是在焊接金属中形成碳化物不可缺少的元素，石墨量不足8份时，难以保证初生碳化物cr7c3的形成，耐磨性能不够，同时脱氧效果不好，堆焊金属氧化物夹杂增多，抗冲击性能变差；超过12份时，其他合金元素相对含量降低，堆焊金属强化效果变差。因此，石墨的最佳范围为8-12质量份。
钒铁的主要作用是形成vc作为堆焊金属的耐磨相，同时起到非自发形核核心，细化mo2feb2和cr7c3的辅助作用。
本发明所述钼粉的成分以质量百分比计mo含量不小于99.8％；碳化硼的成分以质量百分比计b4c含量不小于97％；碳化铬的成分以质量百分比计cr2c3含量不小于98％；高碳铬铁的cr含量以质量百分比计不小于60％，c为8～10％，si不大于5％，余为fe；石墨的成分以质量百分比计是94～99％c；锆石英的成分以质量百分比计是zro2含量不小于63％，fe2o3不超过0.7％，tio2不超过2％，s不超过0.05％，p不超过0.22％；钒铁的成分以质量百分比计是75％-85％v，c不超过0.06％，si不超过2％，al不超过1.5％，余为fe；铁粉为雾化铁粉，以质量百分比计fe含量不小于99.9％；钛白粉的成分以质量百分比计tio2含量不小于98％；上述粉末的粒径为75微米～180微米(即粒度为-80目～ 200目)；上述药粉的成分中允许含有加工过程中难以去除的不影响其性能的杂质。
合金粉块的堆焊以碳棒为电极，用碳弧熔覆堆焊。
一种堆焊用合金粉块及其制备方法与应用。
本发明的技术构思是：选择金属和铁合金粉末(简称粉料)，按设计比例混合均匀后，加入粘接剂和增塑剂，湿拌均匀后，采用模压或者焊条生产用的液压涂粉机，生产出合金粉块。
本发明所述的堆焊用合金粉块，所述合金粉块根据堆焊金属的要求，其组成以质量份计为，钼粉38-45，碳化硼5-12，碳化铬40-45，高碳铬铁10-15，石墨8-12，锆石英9-14，钒铁1-4，铁粉6-10，粘接剂5～15份、钛白粉0～8份。
上述的堆焊用合金粉块中：所述粘接剂的加入量以质量份数计，优选8～12份。
上述的堆焊用合金粉块中：所述粘接剂是水玻璃，水玻璃的模数为2.5～3.0，波美度为39～50。
其中：所述水玻璃的模数优选为2.8-3.0，波美度为50。
上述的堆焊用合金粉块中：所述水玻璃是钠水玻璃或钾钠混合水玻璃，其中钾钠混合水玻璃的钾以质量份计为1～3份、钠以质量份为1份。
上述的堆焊用合金粉块中：所述合金粉块几何体的横截面为半圆形，其半径为4mm-15mm，见图1。所述合金粉块的横截面为半圆形，粉块的长度根据欲堆焊面需要任意确定，但所述合金粉块在欲堆焊面上排布时，其拼接处粉块边缘的厚度为0-0.1mm，见图2。
基于之前的研究，本发明所述堆焊用合金粉块的制备方法，采用模压或焊条液压涂粉机制备，其中，采用模压工艺生产合金粉块时可以不加增塑剂，但焊条液压涂粉机具有更高的生产效率，具体方法如下：
(1)模压制备
合金粉块模压制备的步骤如下：
1)混粉
根据合金粉块的配方，先将比重较小的钛白粉、石墨、碳化硼、锆石英按配方比例称量后混合，用现有的混粉机干混10-15分钟，获得非合金混合粉；然后将钼粉、碳化铬、高碳铬铁、钒铁、铁粉按配方比例称量后加入到非合金混合粉中，再继续混粉8-15分钟，获得干混粉。
2)模压成型
按合金粉块配方，在干混粉中添加水玻璃粘接剂，湿拌混合均匀，得湿料；采用模压工艺生产合金粉块时可以不加增塑剂。
取模具，将上述湿料填入其中，施加50mpa以上的压力至合金粉块成型。
在20℃～60℃温度下，将成型的合金粉块烘干8小时～48小时后，再在150℃～180℃温度下保温烘干30分钟～50分钟，水分完全去除后，制得合金粉块成品。
所述合金粉块的配比以质量份计如下：钼粉38-45，碳化硼5-12，碳化铬40-45，高碳铬铁10-15，石墨8-12，锆石英9-14，钒铁1-4，铁粉6-10，粘接剂5～15份、钛白粉0～8份。上述粉末的粒径为75微米～180微米(即粒度为-80目～ 200目)。
(2)焊条涂粉机制备
焊条涂粉机制备合金粉块的步骤如下：
1)混粉
根据合金粉块的配方，先将比重较小的钛白粉、石墨、碳化硼、锆石英按配方比例称量后混合，用现有的混粉机干混10-15分钟，获得非合金混合粉；然后将钼粉、碳化铬、高碳铬铁、钒铁、铁粉按配方比例称量后加入到非合金混合粉中，再继续混粉8-15分钟，获得干混粉。
2)焊条液压涂粉机制备
按合金粉块配方，在干混粉中添加水玻璃粘接剂，湿拌混合均匀，得湿料。
根据合金粉块设计的横截面形状和尺寸换上焊条液压涂粉机的定径模，然后按照常规的焊条生产规程压制合金粉块，压制过程中，关闭焊条液压涂粉机的送焊芯系统，不送进焊芯。根据需要将压涂的合金粉块在烘干前，根据需要截取纵向长度。
将上述压制出的合金粉块在20℃～60℃温度下，烘干8小时～48小时后，再在150℃～180℃温度下保温烘干30分钟～50分钟，水分完全去除后，制得合金粉块成品。
本发明所述堆焊用合金粉块用于采用电弧熔敷方式制备抗冲击耐磨的表面层。
根据本发明上述合金粉块组成和特点，在堆焊工艺中推荐使用碳弧熔敷；具体的工艺参数推荐使用申请人之前的研究所确定的工艺条件。
上述合金粉块根据不同的电弧熔敷工艺确定焊接工艺参数，熔敷金属的硬度为hrc56-67。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1：
合金粉块的配方以质量份计为，粘接剂为15份、钛白粉为8份、钼粉45份，碳化硼5份，碳化铬40份，高碳铬铁10份，石墨8份，锆石英9份，钒铁1份，铁粉6份。上述粉末的粒径为75微米～180微米(即粒度为-80目～ 200目)。
粘结剂为钠水玻璃，其模数为3.0，波美度为50。增塑剂为钛白粉。
(1)混粉
根据合金粉块的配方，先将比重较小的钛白粉、石墨、碳化硼、锆石英按配方比例称量后混合，用现有的混粉机干混10分钟，获得非合金混合粉；然后将钼粉、碳化铬、高碳铬铁、钒铁、铁粉按配方比例称量后加入到非合金混合粉中，再继续混粉8分钟，获得干混粉。
(2)焊条液压涂粉机制备
在步骤(1)获得的干混粉中加入钠水玻璃粘接剂，边加入钠水玻璃边混粉，湿混粉的时间为10分钟，获得湿粉。
根据合金粉块设计的横截面形状和尺寸换上焊条液压涂粉机的半径为10mm的定径模，然后按照常规的焊条生产规程压制合金粉块，压制过程中，关闭焊条液压涂粉机的送焊芯系统，不送进焊芯。根据需要将压涂的合金粉块在烘干前，根据需要截取纵向长度50mm。
将上述压制出的合金粉块在60℃温度下，烘干8小时后，再在150℃温度下保温烘干50分钟，水分完全去除后，制得合金粉块成品。
将按上述方法生产的合金粉块放置于q345钢板表面，粉块之间的间隙为1mm，然后用直径
采用mld-10型动载磨粒磨损试验机进行冲击磨损试验，冲锤载荷100n，冲击次数为100次/分钟，下试样材料为调质处理的40cr钢(硬度50hrc)，下试样直径为
实施例2：
合金粉块的配方以质量份计为，粘接剂为10份、钛白粉为2份、钼粉43份，碳化硼7份，碳化铬40份，高碳铬铁15份，石墨12份，锆石英14份、钒铁4份、铁粉10份。上述粉末的粒径为75微米～180微米(即粒度为-80目～ 200目)
粘结剂为钾钠混合水玻璃，其钾以质量份计为2份，钠以质量份计为1份，其模数为2.8，波美度为39。钛白粉为增塑剂。
(1)混粉
根据合金粉块的配方，先将比重较小的钛白粉、石墨、碳化硼、锆石英按配方比例称量后混合，用现有的混粉机干混15分钟，获得非合金混合粉；然后将钼粉、碳化铬、高碳铬铁、钒铁、铁粉按配方比例称量后加入到非合金混合粉中，再继续混粉15分钟，获得干混粉。
(2)焊条液压涂粉机制备
在步骤(1)获得的干混粉中加入钾钠混合水玻璃粘接剂，边加入钾钠混合水玻璃边混粉，湿混粉的时间为15分钟，获得湿粉。
根据合金粉块设计的横截面形状和尺寸换上焊条液压涂粉机的半径为10mm的定径模，然后按照常规的焊条生产规程压制合金粉块，压制过程中，关闭焊条液压涂粉机的送焊芯系统，不送进焊芯。根据需要将压涂的合金粉块在烘干前，根据需要截取纵向长度200mm。
将上述压制出的合金粉块在20℃室温下低温烘干24小时，然后进行180℃、保温45分钟的烘干，去除水分后即成合金粉块成品。
将按上述方法生产的合金粉块放置于q345钢板表面，粉块之间的间隙为1mm，然后用直径
采用mld-10型动载磨粒磨损试验机进行冲击磨损试验，冲锤载荷100n，冲击次数为100次/分钟，下试样材料为调质处理的40cr钢(硬度50hrc)，下试样直径为
实施例3：
合金粉块的配方以质量份计为，粘接剂为5份、钼粉41份，碳化硼9份，碳化铬42份，高碳铬铁14份，石墨10份，锆石英10份，钒铁3份，铁粉8份。上述粉末的粒径为75微米～180微米(即粒度为-80目～ 200目)
粘结剂为钠水玻璃，其模数为2.9，波美度为45。
(1)混粉
根据合金粉块的配方，先将比重较小的石墨、碳化硼、锆石英按配方比例称量后混合，用现有的混粉机干混12分钟，获得非合金混合粉；然后将钼粉、碳化铬、高碳铬铁、钒铁、铁粉按配方比例称量后加入到非合金混合粉中，再继续混粉10分钟，获得干混粉。
(2)模压成型
在步骤(1)获得的干混粉中加入钠水玻璃粘接剂，边加入合水玻璃边混粉，湿混粉的时间为13分钟，获得湿粉。
采用粉末冶金常用的压模模具，该模具的型腔为半径8mm，横截面为半圆形、长度为100mm，将上述湿料填入其中，施加50mpa的压力至合金粉块成型。
在50℃温度下，将成型的合金粉块烘干24小时后，再在160℃温度下保温烘干40分钟，水分完全去除后，制得合金粉块成品。
将按上述方法生产的合金粉块放置于q345钢板表面，粉块之间的间隙为1mm，然后用直径
采用mld-10型动载磨粒磨损试验机进行冲击磨损试验，冲锤载荷100n，冲击次数为100次/分钟，下试样材料为调质处理的40cr钢(硬度50hrc)，下试样直径为
实施例4：
合金粉块的配方以质量份计为，粘接剂为5份、钼粉39份，碳化硼11份，碳化铬45份，高碳铬铁12份，石墨8份，锆石英12份，钒铁3份，铁粉7份。上述粉末的粒径均优选为75微米～180微米(即粒度为-80目～ 200目)。
粘结剂为钾钠混合水玻璃，其钾以质量份计为3份，钠以质量份计为1份，其模数为3.0，波美度为46。
(1)混粉
根据合金粉块的配方，先将比重较小的石墨、碳化硼、锆石英按配方比例称量后混合，用现有的混粉机干混10分钟，获得非合金混合粉；然后将钼粉、碳化铬、高碳铬铁、钒铁、铁粉按配方比例称量后加入到非合金混合粉中，再继续混粉8分钟，获得干混粉。
(2)模压成型
在步骤(1)获得的干混粉中加入钠水玻璃粘接剂，边加入合水玻璃边混粉，湿混粉的时间为10分钟，获得湿粉。
采用粉末冶金常用的压模模具，该模具的型腔为半径8mm，横截面为半圆形、长度为100mm，将上述湿料填入其中，施加50mpa的压力至合金粉块成型。
在20℃温度下，将成型的合金粉块烘干48小时后，再在180℃温度下保温烘干50分钟，水分完全去除后，制得合金粉块成品。
将按上述方法生产的合金粉块放置于q345钢板表面，粉块之间的间隙为1mm，然后用直径
采用mld-10型动载磨粒磨损试验机进行冲击磨损试验，冲锤载荷100n，冲击次数为100次/分钟，下试样材料为调质处理的40cr钢(硬度50hrc)，下试样直径为
对比例1
制备方法与实施例1相同，不同之处在于，配方中无锆石英，对比例1堆焊金属的硬度平均值为52hrc，低于实施例1的56hrc。
采用mld-10型动载磨粒磨损试验机进行冲击磨损试验，冲锤载荷100n，冲击次数为100次/分钟，下试样材料为调质处理的40cr钢(硬度50hrc)，下试样直径为
对比例2
制备方法与实施例1相同，不同之处在于，配方中无碳化硼，对比例2堆焊金属的硬度平均值为50hrc，低于实施例1的56hrc。
试验表明，堆焊层表面有横向微裂纹，成型良好。这与无碳化硼，不能生成线膨胀系数与钢相近的mo2feb2有关。
采用mld-10型动载磨粒磨损试验机进行冲击磨损试验，冲锤载荷100n，冲击次数为100次/分钟，下试样材料为调质处理的40cr钢(硬度50hrc)，下试样直径为
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
1.一种硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块，其特征在于，由如下质量份的原料组成：钼粉38-45份，碳化硼5-12份，碳化铬40-45份，高碳铬铁10-15份，石墨8-12份，锆石英9-14份，钒铁1-4份，铁粉6-10份，粘接剂5～15份、钛白粉0～8份。
2.如权利要求1所述的硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块，其特征在于，由如下质量份的原料组成：钼粉38-42份，碳化硼5-8份，碳化铬40-42份，高碳铬铁10-12份，石墨8-10份，锆石英9-12份，钒铁1-2份，铁粉6-8份，粘接剂5～10份、钛白粉0～4份。
3.如权利要求1所述的硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块，其特征在于，由如下质量份的原料组成：钼粉42-45份，碳化硼8-12份，碳化铬42-45份，高碳铬铁12-15份，石墨10-12份，锆石英12-14份，钒铁2-4份，铁粉8-10份，粘接剂10～15份、钛白粉4～8份。
4.如权利要求1所述的硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块，其特征在于，所述粘接剂是水玻璃，水玻璃的模数为2.5～3.0，波美度为39～50。
5.如权利要求4所述的硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块，其特征在于，所述水玻璃是钠水玻璃或钾钠混合水玻璃，其中，钾钠混合水玻璃的钾以质量份计为1～3份、钠以质量份计为1份。
6.如权利要求1所述的硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块，其特征在于，所述钼粉的成分以质量百分比计mo含量不小于99.8％；
或碳化硼的成分以质量百分比计b4c含量不小于97％；
或碳化铬的成分以质量百分比计cr2c3含量不小于98％；
或高碳铬铁的cr含量以质量百分比计不小于60％，c为8～10％，si不大于5％，余为fe；
或石墨的成分以质量百分比计是94～99％c；
或锆石英的成分以质量百分比计是zro2含量不小于63％，fe2o3不超过0.7％，tio2不超过2％，s不超过0.05％，p不超过0.22％；
或钒铁的成分以质量百分比计是75％-85％v，c不超过0.06％，si不超过2％，al不超过1.5％，余为fe；
或铁粉为雾化铁粉，以质量百分比计fe含量不小于99.9％；
或钛白粉的成分以质量百分比计tio2含量不小于98％。
7.如权利要求1所述的硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块，其特征在于，原料的粒径为75微米～180微米。
8.一种硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块的制备方法，其特征在于，包括：
将钛白粉、石墨、碳化硼、锆石英混合均匀，得非合金混合粉；
向所述非合金混合粉中加入钼粉、碳化铬、高碳铬铁、钒铁、铁粉混合均匀，获得干混粉；
向干混粉中加入水玻璃，混合均匀；
采用模压或焊条液压涂粉机成型、干燥，即得合金粉块产品。
9.如权利要求8所述的硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块的制备方法，其特征在于，采用模压工艺生产合金粉块时不加入钛白粉。
10.权利要求1-7任一项所述的硼化物和碳化物复合强化抗冲击堆焊耐磨合金粉块在采用电弧熔敷方式制备表面层中的应用。
技术总结