专利名称：一种能焊≤1000℃工作的耐磨蚀钢焊条配方用料及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电焊条配方，用料及制造方法。特别是一种可以焊补接在≤1000℃工作温度的耐磨损、耐腐蚀钢铁零件的电焊条。
目前国内耐热、耐磨损、耐腐蚀电焊条在焊后≤1000℃工作温度下使用，不具备良好的耐热、耐磨损、耐腐蚀性能。这就使大量的热轧辊，轧钢导卫装置、热切剪刀等高温磨损件被磨损、断裂无法修复。
本发明电焊条的目的就在于是一种使用了Cr25Ni20钢为焊条芯；使用了二次冶炼化合的复合合金元素、微量合金元素及耐热、耐腐蚀、耐磨损的稳定合金元素从药皮中过渡。改变了以焊芯为主的组织成分，实现了焊条加被焊母材溶解出其综合性能等于或高于母材的新的焊肉熔敷金属组织和成分，以期达到对高温耐磨损、耐腐蚀零件焊补、焊接，并能达到较高的使用寿命。本发明焊条的诞生，可对工业中大量的高温磨损腐蚀零件提供一种可靠性高的焊条，并能对复合件制造和修复节省贵重金属，降低生产成本，使用户获得较高的较高效益。
本发明目的是通过以下技术措施来实现的。
a、配方是依据耐热、耐磨损、耐腐蚀金属材料，以及特殊的复合合金元素，微量合金元素、矿物质及化工材料的精选使用(区别于现有的焊条配方)。提供一种将不同组分的合金相、渣相、气相、粘结相、特殊合金相按一定混合程序与时间混合配比制成本发明焊条药料，然后将药料经过焊条涂粉机涂覆在Cr25Ni20钢芯上制成不同规格的电焊条。使之能达到焊接热轧辊、轧钢机导卫装置，热切剪刃等耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐冲击零件，能获得良好的综合性能目的。可节省大量贵重金属材料，也能降低零件生产成本，在工业生产中有广泛的推广使用价值。
b、药料的混料方法为先将各组分药料按配方要求重量称量后，在置于搅拌机内混料。先干混非金属药料1分钟后；将金属药料加于搅拌机里进行于混20分钟后；再加入粘结相材料NaK油湿混3分钟。
c、其药料配方为(％)CaCo3(大理石)9-11CaF2(萤 石)6-8TiO2-2 (金红石)40-46TiO2-4 (钛白粉)8-12白泥 4-8Cr(金属铬)13-18Nb(金属铌)2-3W (金属钨)2-3MoV (钼钒合金) 6-10NiMn (镍锰合金) 0.5-1TiB (钛硼合金) 0.5-1Co(金属钴)0.5-1
CeO (稀土铈)0.2-0.5Se( 硒 )0.2-0.5Y2O3(稀土钇)0.1-0.2Ge(有机锗)0.01-0.04酚醛树脂 0.3-0.5NaK油 (钾钠油)占干混料20％本发明的优点与积极效果是本发明的耐高温、耐磨损耐腐蚀电焊条的诞生，能使耐热耐磨耐蚀钢零件在制作或使用中给焊接、补、堆后获得具有综合性能的熔敷金属。主要是实现了异种金属的冶金结合，其目的是为了增加零件的耐热耐磨耐蚀等性能提高；节省贵重金属材料，降低零件生产成本；提高了零件使用寿命；制造双金属结构，如在剪刃的刃面堆焊等，以此满足不同技术要求，充分发挥材料的潜力。目前工农业有大量的高温磨损零件，如冶金工业的热轧辊、轧钢机孔型导卫装置，热切剪刃等在使用中很快被磨损或断裂而报废，每年损失上数亿元。采用双金属复合制作，采用焊补接堆进行修复，能节省大量贵重金属材料，又能使制作和更换修复降低成本，提高经济效益。
使用本发明的电焊条焊接零件，无需预热，冷焊后即可得到无裂、无剥离的理想效果；同时还具备焊接工艺简捷，可全位置焊接，交直流两用等优点。
本发明电焊条由于使用了稀土元素，有效的提取了氢离子，控置了较低的含氢量，为低氢型电焊条有效的防止了裂纹、气孔等缺陷，使熔敷金属具有较高的强度韧性和塑性值。
下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。
本发明以Cr25Ni20钢为焊条芯材料，外皮涂覆特殊物质及特殊合金进行过渡。药皮渣系为钛钙型，采用了大理石、萤石、金红石、钛白粉、白泥作为造渣、造气、稳孤剂，以期达到焊接过程中渣气联合保护作用。设计还在药皮中加入适量Cr、Nb、W、MoV等合金元素，在焊缝熔池中形成复合合金碳化物构成基体骨架，其金相组织为奥氏体十弥散复合碳化物。
在药皮中加入了NiMn复合合金进行催化，使熔敷金属在溶化中得到强化反应，使难已反应物质能够反应到底。
在药皮中还加入了TiB和Se微量合金元素使熔敷金属提高了高温抗裂性；又加入了稀土钇和稀土铈及特殊元素Ge微量合金，在熔敷金属中夺取了氢离子，降低了非金属夹杂物含量，也改善了非金属夹杂物的分布，使更加均匀分散，提高强度、韧性和塑性，防止了裂纹和气孔等缺陷。更重要是提高了高温耐磨损、耐腐蚀等综合性能。适用在≤1000℃工作温度下的钢铁零件焊补接堆使用，焊后并能延长使用寿命。
本发明的药料配制方法与制造工艺本发明的电焊条使用部分合金药料采用二次冶炼化合制成复合合金粉使用；渣气保护药料控制成分限定杂质含量低，精选使用。
本发明的电焊条在制造中对投料有特别要求；a、非金属药料投入搅拌机里先干混搅拌1分钟；b、金属药料在非金属药料搅拌1分钟后投入搅拌机里干混搅拌20分钟；c、粘结剂NaK油在金属药料搅拌20分钟后投入湿混搅拌3分钟。
按上述三条要求将配方中所有药料加入搅拌机里搅拌均匀后，再加入到焊条涂粉机里压涂出不同规格的特种高温耐磨损耐腐蚀的电焊条。
配方由下列物质组成(百公斤配比)CaCo3(大理石) 9-11CaF2(萤 石) 6-8TiO2-2 (金红石) 40-46TiO2-4 (钛白粉) 8-12白泥 4-8Cr (金属铬) 13-18Nb (金属铌) 2-3W (金属钨) 2-3MoV (钼 钒) 6-10TiB (钛 硼) 0.5-1NiMn(镍 锰) 0.5-1Co ( 钴 ) 0.5-1CeO (稀土铈) 0.2-0.5Se ( 硒 ) 0.2-0.5Y2O3(稀土钇) 0.1-0.2Ge (有机锗) 0.01-0.04酚醛树脂 0.3-0.5NaK油 (钾钠油) 占干混料20％上述配方完全可以满足≤1000℃工作温度的钢铁高温耐磨损、耐腐蚀零件冷焊工艺，以及异种钢铁的焊补接堆技术要求，可获得理想效果。
权利要求
一种能焊补接堆在≤1000℃工作温度耐磨损、耐腐蚀钢铁零件的电焊条配方，用料及制造方法。其特征在于a、复合合金药料MoV、NiMa、TiB均为二次冶炼化合后制粉使用；b、微量合金元素Ge、Se、Co、TiB以稀土元素CeO、Y2O3的使用；c、药料的混料方法为先将非金属药料干混搅拌1分钟后；再将金属药料Cr、Nb、W、MoV、TiB、NiMn、Co、Se、Ge等投入到搅拌机里搅拌20分钟后；再加入湿状粘结相NaK油搅拌3分钟。搅拌均匀后投入到焊条涂粉机里，压涂出不同规格的本发明的电焊条。d、其药料配比(％)CaCo3(大理石) 9-11CaF2(萤 石) 6-8TiO2-2 (金红石) 40-46TiO2-4 (钛白粉) 8-12白泥 4-8Nb( 铌 ) 2-3W ( 钨 ) 2-3Cr( 铬 ) 13-18MoV (钼 钒) 6-10TiB (钛 硼) 0.5-1NiMn (镍 锰) 0.5-1Co( 钴 ) 0.5-1CeO (稀土铈) 0.2-0.5Se( 硒 ) 0.2-0.5Y2O3(稀土钇) 0.1-0.2Ge(有机锗) 0.01-0.04酚醛树脂 0.2-0.5NaK油 (钾钠油) 占干混料20％
全文摘要
本发明涉及一种电焊接配方,用料及制造方法。特别是一种可以焊补接堆在≤1000工作温度的耐磨损、耐腐蚀钢铁零件的电焊条。其配方使用了特殊合金相材料、稀土材料,特别是使用了复合合金元素均经二次冶炼化合后制粉使用,以及微量合金元素的使用。制造时将不同组分的合金相、渣相、气相、粘结相、特殊合金相按一定的混合程序与时间混合配比成焊条外皮药料。然后经过焊条涂粉机涂在Cr25Ni20钢芯上制成焊条,使之能达到焊补堆高温耐磨损耐腐蚀金属材料。为高温耐磨损耐腐蚀零件的制作;双金属复合件的加工;对磨损、毁坏的修复提供一种新的焊接材料。
文档编号B23K35/30GK1221661SQ9812562
公开日1999年7月7日 申请日期1998年12月21日 优先权日1998年12月21日
发明者赵志显 申请人:赵志显