一种耐磨堆焊焊条药皮及含有该药皮的焊条的制作方法_2

文档序号:9926812阅读:来源:国知局
作为本发明所述耐磨堆焊焊条药皮的优选实施方式,所述钒铁在所述药皮中的质 量百分含量为2~4%。
[0015] 本申请发明人经过大量试验研究发现,若所述焊条药皮中含有铌铁或钒铁等合金 时,制备得到的焊条,抗剥离效果更好些一一在同等条件下可多堆高2-3mm而少剥离;这些 合金在焊条药皮中的含量分别在7-20%、2-4%范围时随着含量的增加,抗剥离性、耐磨性 等也随之有所提高。只是这些情况的制作成本较高,只适合于那些首先要求高耐磨的焊缝 金属带有尽可能好的抗剥离性(抗一定冲击)、而价格退为其次的用户,如地铁施工中盾构 机内刀盘外圆、木炭挤压螺杆等零部件表面堆焊修补等行业的用户。
[0016] 作为本发明所述耐磨堆焊焊条药皮的优选实施方式,所述焊条药皮包含以下质量 百分含量的组分:碳化硼20 %、雾化铁粉37 %、雾化硅铁4 %、石墨粉5 %、大理石粉24%、萤 石 10% 〇
[0017] 作为本发明所述耐磨堆焊焊条药皮的优选实施方式,所述焊条药皮包含以下质量 百分含量的组分:碳化硼20 %、雾化铁粉28 %、雾化硅铁4 %、石墨粉3 %、大理石粉31 %、萤 石粉6 %,钒铁4 %,中碳锰铁4。
[0018] 作为本发明所述耐磨堆焊焊条药皮的优选实施方式,所述焊条药皮包含以下质量 百分含量的组分:碳化硼20 %、雾化铁粉19、雾化硅铁6 %、石墨粉5 %、大理石粉24 %、萤石 粉6%、铌铁20 %。
[0019] 作为本发明所述耐磨堆焊焊条药皮的优选实施方式,所述雾化铁粉的粒度为100-120目;所述碳化硼、雾化硅铁、铌铁、中碳锰铁、钒铁的粒度为40-80目;所述大理石粉、萤石 粉的粒度为200-300目;所述石墨粉的粒度为40-100目。本发明中所述雾化铁粉为经过雾化 处理的圆球状、松装密度大的颗粒,各成分的粒度如上所述。
[0020] 另外,本发明还提供一种药皮熔化性好、高耐磨兼顾一定抗脆性的高碳化硼含量 耐磨堆焊焊条,为实现此目的,本发明采取的技术方案为:一种耐磨堆焊焊条,包含焊芯和 药皮,所述药皮为如上所述的焊条药皮。
[0021] 作为本发明所述耐磨堆焊焊条的优选实施方式,所述焊芯材质为铁素体不锈钢 Crl7〇
[0022] 作为本发明所述耐磨堆焊焊条的优选实施方式,所述药皮外径与所述焊芯直径的 比为 1.75-1.9。
[0023] 本发明所述焊条,采用现有一般焊条的制备方法制备即可。
[0024]本发明所述焊条在使用时需要注意,焊条出厂后施焊前还应尽可能进行200-300 度再烘干,焊接时尽量不多层堆焊,尽可能地对施焊工件预热200度以上,施焊过程中趁热 一次性焊完所要的尺寸。
[0025] 本发明所述焊芯材质采用Crl7钢的碳化硼高耐磨堆焊电焊条,适用于地铁施工中 盾构机刀盘、磨煤机磨盘、木炭、橡塑螺旋推进器、砼栗眼睛板、切割环等需高耐磨的机械零 配件黑色金属表面手弧焊堆焊。将在常温下耐磨效果相近的本发明碳化硼焊条与市售碳化 钨焊条的价格对比看,前者是后者的五分之一以上,因此,对使用者而言,具有很大的经济 效益。
[0026] 本发明所述耐磨堆焊焊条药皮,具有熔点低、耐磨性好等优点,尤其用于制备焊芯 材质为铁素体不锈钢Crl7的焊条,制备而成的焊条具有熔化性好、熔敷率较高、堆焊层金属 耐磨效果优而又有一定的抗脆性特点。本发明所述焊条,采用所述特定配方的焊条药皮制 作而成,具有熔化快、熔敷率较高、一定的抗剥离性、硬度高、耐磨效果优良、使用成本低廉 等优点,其耐磨性、抗剥离性均优于市售同类焊条产品。焊条外观光滑,焊缝成形美观、少渣 好清理,无气孔夹渣。
【具体实施方式】
[0027] 为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明 作进一步说明。
[0028] 实施例1
[0029]本发明焊条的一种实施例,本实施例所述焊条包含焊芯和药皮,所述焊芯材质为 铁素体不锈钢Crl7,所述药皮含有以下质量百分含量的组分:碳化硼20%、雾化铁粉37%、 雾化硅铁4%、石墨粉5%、大理石粉24%、萤石10%。本实施例所述焊芯的直径为Φ5.0mm、 长度为500mm,所述焊条的外径为Φ 9.0mm。
[0030] 本实施例所述焊条采用现有技术中一般的焊条生产工艺制备即可。
[0031] 在广州等南方地区,每年3、4月份期间天气潮湿,制作一般焊条时药皮极易发潮起 泡,影响外观质量,选用本实施例配方较适合此期间生产。本实施例焊条1千克,按前述现有 一般焊条的制备方法制备,以Φ 5.0mm焊芯、长度为500mm为例,其外径为Φ 9.0mm。按标准测 定堆焊层硬度:一至三层HRC66-70。该焊条用于补焊建筑砼栗机械的眼睛板、切割环(材质 为45#碳钢)表面磨损层,焊前工件无预热。焊前焊条200度再烘干,电流210A,交直流焊接。 结果表明,焊缝有少许渣,但易清理,无气孔夹渣,表面有一些横裂纹,但未见剥离裂纹,成 形平整;焊缝金属硬度高、耐磨性能优,可栗浆近万立方;修补成本仅为新件的三分之一。
[0032] 实施例2
[0033] 本发明焊条的一种实施例,本实施例所述焊条包含焊芯和药皮,所述焊芯材质为 铁素体不锈钢Crl7,所述药皮含有以下质量百分含量的组分:碳化硼20%、雾化铁粉28%、 雾化硅铁4%、石墨粉3%、大理石粉31 %、萤石粉6%,钒铁4%,中碳锰铁4。本实施例所述焊 芯的直径为Φ4ηιηι、长度为400mm,所述焊条的外径为Φ 7.0mm。本实施例所述焊条的制备方 法同实施例1。
[0034]按标准测定堆焊层硬度:一至三层HRC65-68。该焊条用于磨煤机磨盘(材质为Mnl3 高猛钢)修复,要求抗一定冲击力和足够抗磨粒磨损能力,共需两层堆焊6_8mm厚,其中第一 层为高韧性不锈钢焊层,约3mm,为打底层,再堆焊本实施例焊条一层。焊前局部200度预热 工件,先焊打底层,接着马上趁热施焊本焊条。焊前焊条无再烘干,电流190A,交直流焊接。 结果表明,焊缝少渣易清理,无气孔夹渣,表面有一些微裂纹,成形平整;焊缝金属硬度高、 耐磨性能好,为新件的使用寿命三倍以上,修补成本却仅为其一半。
[0035] 实施例3
[0036]本发明焊条的一种实施例,本实施例所述焊条包含焊芯和药皮,所述焊芯材质为 铁素体不锈钢Crl7,所述药皮含有以下质量百分含量的组分:碳化硼20%、雾化铁粉19、雾 化硅铁6 %、石墨粉5 %、大理石粉24 %、萤石粉6 %、铌铁20 %。本实施例所述焊芯的直径为 Φ 3 · 2mm、长度为350mm,所述焊条的外径为Φ 6 · 0mm。本实施例所述焊条的制备方法同实施 例1〇
[0037]本实施例是在如下情形时使用:因焊缝金属中含较多铌等合金时,如前所述,抗剥 离效果较好,但其制作成本较高,故只适合于那些首先同时要求焊缝金属有高耐磨和有尽 可能好的抗剥离性、抗冲击而价格退为其次的用户。
[0038]本实施例焊条1千克,按前述制备方法,以Φ 3.2mm焊芯、长度为350mm为例,其外径 为Φ 6.0mm。同样按标准测定堆焊层硬度:一至三层HRC64-66。该焊条已用于堆焊木炭机锥 形螺旋推进器(小螺杆,长520mm,大的一端外径Φ 68mm,材质为40Cr钢)上两层(焊前已200 度预热此螺杆),即可达到6mm以上厚度。焊前焊条200度再烘干,电流130A,交直流焊接。结 果表明,螺旋形边缘、刃峰口金属饱满,内侧金色光滑,呈灰白色,焊缝美观,无气孔夹渣,基 本无裂纹,采用砂轮打磨机磨成所要形状和尺寸后,安装在木炭挤压机上,挤压由木肩、石 灰等组成的纤维状物质,其使用寿命高于用热处理后的高碳合金钢螺杆的近三倍,也高于 用高铬耐磨焊条堆焊40Cr作母材上同样尺寸的螺杆一倍以上。值得一提的是,该焊条在重 复修补螺杆时焊缝掉块剥离的现象明显少于同类焊条不含或少含铌的情况。
[0039] 实施例4
[0040] 碳化硼含量与堆焊缝金属耐磨性和抗脆性变化趋势的关系试验
[0041 ]基于药皮组成中铁粉含量在19-37%、大理石粉含量在24-31 %范围内调整、石墨 含量分别为1、3、6、9、11%的前提下实施本试验例。设置试验组1~7和对比组。试验组1~7 的焊条除药皮中碳化硼含量不同外,其余成分及含量、焊芯材质及直径和长度、药皮外径及 焊条的制备方法等各因素在规定范围内均相同(药皮中除碳化硼含量不同外,其余各成分 均采用本发明所述的成分及含量范围)。对比组采用市售碳化钨焊条。
[0042]在相同的条件下采用试验组1-7和对比组的焊条进行堆焊,先测试堆焊缝金属的 耐磨性,而后再选定其中耐磨性较好的三组再对比抗脆性。耐磨性、抗
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