含鑭、釔元素的低碳鋼焊條制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種含鑭、釔元素的低碳鋼焊條，屬焊接材料技術(shù)領(lǐng)域。該焊條藥皮主要組分（重量比）為：中碳錳鐵８～９％，低碳金紅石２０～２９％，長石６～９％，云母６～８％，大理石７～１０％，還原鈦２０～２４％，白土子３～５％，竹粉３～４％，鑭３～３．６％，釔０．５～０．７％。將上述組分的藥粉材料混合均勻后用鈉水玻璃做粘結(jié)劑在活塞式油壓機上將藥粉壓涂在直徑為４ｍｍ的Ｈ０８Ａ焊芯上做成低碳鋼焊條。優(yōu)點是：該焊條和現(xiàn)有Ｅ４３０３型酸性焊條（低碳鋼焊條）相比，保持了原酸性焊條優(yōu)良的焊接工藝性能，而且沖擊功提高了３５～４３．８％，延伸率提高了２０～３５％，抗拉強度提高了１０．９～１２．８％，屈服強度提高了１０．６～１１．８％。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及焊接材料
，具體是一種含鑭、釔元素的低碳鋼焊條。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有E4303型低碳鋼焊條對焊件上的油污、鐵銹不敏感，工藝性較好；酸性熔渣溶點低， 流動性好，有利于脫渣和焊縫的形成，但但存在的缺陷是難以有效清除熔池中硫磷雜質(zhì)，抗 裂性能不好。所以只能用于一般鋼結(jié)構(gòu)的焊接。當焊接重要的或裂紋敏感性較大的結(jié)構(gòu)時， 常選用低氫型的堿性焊條，如E4315等，但這類焊條工藝性較差，對油、銹和水分很敏感， 焊前需在300 35(TC下烘干0.5 lh,并需對接頭坡口作徹底清理。而且，堿性焊條的價格 是相應(yīng)酸性焊條的1.5倍，因而增大了生產(chǎn)成本。目前已研究出的超低氫焊條(JxxxH)、高韌性焊條(JxxxGR)以及高韌性超低氫焊條 (JxxxRH)等專用焊條，這些焊條的價格是酸性焊條的3倍以上，雖然性能高，但價格也高， 因此限制了這些焊條的推廣應(yīng)用。經(jīng)査閱文獻，鑭、釔元素在焊條藥皮中的應(yīng)用，目前大都應(yīng)用在堆焊焊條上，也有個別 應(yīng)用在碳鋼焊條上，但是尚未發(fā)現(xiàn)將鑭、釔元素應(yīng)用到E4303型焊條上的文獻報道。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種含鑭、釔元素的低碳鋼焊條，解決E4303 (J422)焊條抗裂性 能差的問題。和E4303型焊條相比性價比高。本專利技術(shù)是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種含鑭、釔元素的低碳鋼焊條，包括焊芯和壓涂 在焊芯上的藥皮，藥皮成分及重量比為中碳錳鐵8 9%，低碳金紅石20 29%，長石6 9%，云母6 8%，大理石7 10%，還原鈦20 24%，白土子3 5%，竹粉3 4%，鑭3 3.6%，紀0.5 0.7%。優(yōu)選的焊條藥皮各組分及重量比為中碳錳鐵8.5%，低碳金紅石28.7%，長石9%，云 母7%,大理石9%，還原鈦24% ，白土子5%，竹粉3.7%,鑭3.5%,釔0,6%。將上述組分的藥粉材料混合均勻后用鈉水玻璃做粘結(jié)劑，在活塞式油壓機上將其壓涂在 直徑為4mm的H08A焊芯上做成低碳鋼焊條。本專利技術(shù)的優(yōu)點是該焊條和現(xiàn)有E4303型酸性焊條(低碳鋼焊條)相比，保持了原酸性 輝條優(yōu)良的焊接工藝性能，而且沖擊功提高了 35 43.8%，延伸率提高了 30 40%,抗拉強 度提高了 10.9 12.8%,屈服強度提高了 10.6 11.8%，而焊條制造成本僅提高了 8.33%左右。具體實施方式下面結(jié)合對照例和本專利技術(shù)的實施例對本專利技術(shù)的方案及效果進一步說明。本專利技術(shù)選擇鑭、釔元素，通過焊條藥皮過渡稀土元素的方式，以改善焊條的力學性能和 熔敷金屬的組織性能。選用酸性渣系的目的是保持原焊條優(yōu)良的工藝性能。 對照例以不加入鑭、釔元素的焊條(即E4303型焊條)藥皮配方為對照例。對照例的配方如 表1所示。<table>table see original document page 4</column></row><table>本專利技術(shù)的實施例及試驗結(jié)果各實施例以表l中的焊條配方為基本配方，加入鑭、紀。 實施例1:以表l中的焊條配方為基本配方，通過焊條藥皮過渡鑭3.1%、釔0.5%時，與不加入鑭、 牽乙的焊條熔敷金屬的力學性能進行比較，新型焊條對焊件上的油污、鐵銹仍然不敏感，工藝 性較好；熔渣流動性好，脫渣容易，焊縫成形美觀，而且，其力學性能尤其是沖擊吸收功有 較大幅度的提高，結(jié)果如表2所示；<table>table see original document page 4</column></row><table>實施例2:以表l中的焊條配方為基本配方，通過焊條藥皮過渡鑭3.2%、釔0.6%時，與不加入鑭、 韋乙的焊條熔敷金屬的力學性能進行比較，新型焊條對焊件上的油污、鐵銹仍然不敏感'工藝 '牲較好；熔渣流動性好，脫渣容易，焊縫成形美觀，而且，其力學性能尤其是沖擊吸收功有較大幅度的提高，結(jié)果如表3所示表3對照例與加入3.2%、釔0.6%時熔敷金屬力學性能比較<table>table see original document page 5</column></row><table>實施例3:以表1中的焊條配方為基本配方，通過焊條藥皮過渡鑭3.4%、釔0.7%時，與不加入鑭、 釔的焊條熔敷金屬的力學性能進行比較，新型焊條對焊件上的油污、鐵銹仍然不敏感，工藝 性較好；熔渣流動性好，脫渣容易，焊縫成形美觀，而且，其力學性能尤其是沖擊吸收功有 較大幅度的提高，結(jié)果如表4所示表4對照例與加入3.4%、釔0.7%時熔敷金屬力學性能比較<table>table see original document page 5</column></row><table>實施例4:以表1中的焊條配方為基本配方，通過焊條藥皮過渡鑭3.0%、釔0.7%時，與不加入鑭、 釔的焊條熔敷金屬的力學性能進行比較，新型焊條對焊件上的油污、鐵銹仍然不敏感，工藝 性較好；熔渣流動性好，脫渣容易，焊縫成形美觀，而且，其力學性能尤其是沖擊吸收功有 較大幅度的提高，結(jié)果如表5所示表5對照例與加入3.0%、釔0.7%時熔敷金屬力學性能比較<table>table see original document page 5</column></row><table>實施例5以表l中的焊條配方為基本配方，通過焊條藥皮過渡鑭3.5%、釔0.6%時，與不加入鑭、 釔的焊條熔敷金屬的力學性能進行比較，新型焊條對焊件上的油污、鐵銹仍然不敏感，工藝 性較好；熔渣流動性好，脫渣容易，焊縫成形美觀，而且，其力學性能尤其是沖擊吸收功有 較大幅度的提高，結(jié)果如表6所示表6不加入與加入鑭、釔元素的焊條熔敷金屬的力學性能的比較<table>table see original document page 6</column></row><table>采用北京中科技術(shù)有限公司的Finder-1000型X射線能譜儀對熔敷金屬夾雜物進行掃描分析(采集條件加速電壓為20.00keV，活時間為44秒，出射角為35.00度)，電子能譜圖如附圖所示。其分析結(jié)果如表7所示。從表7的實驗數(shù)據(jù)顯示可以看出，鑭在焊縫中的百分比含量與鑭實際加入量3.5°/。比較剩余量較少，這是由于焊接時自然因素、稀土加入焊條藥皮時的部分燒損等因素所造成的。這說明在熔滴內(nèi)部，熔池內(nèi)部各反映生成的稀土氧化物、稀土硫^^物及稀土硫氧化物大部分進入殘渣，少部分殘留在焊縫中成為夾雜物。表7中釔含量與釔實際加入量0.6。/。比較比誤差很大，這是由于釔元素在熔敷金屬中有偏聚現(xiàn)象造成的。表7電子能譜圖分析結(jié)果<table>table see original document page 6</column></row><table>從以上分析中得知，當鑭占焊條藥皮的重量3.5%,釔占0.6%時，熔敷金屬抗拉強度、 沖擊韌性等綜合力學性能最好。選擇加入鑭、釔，但鑭、釔的量應(yīng)適當，否則會惡化熔敷本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種含鑭、釔元素的低碳鋼焊條，包括焊芯和壓涂在焊芯上的藥皮，其特征是：由下述各組分的藥粉材料混合均勻制成酸性藥皮，藥皮各組分及重量比為：中碳錳鐵８～９％，低碳金紅石２０～２９％，長石６～９％，云母６～８％，大理石７～１０％，還原鈦２０～２４％，白土子３～５％，竹粉３～４％，鑭３～３．６％，釔０．５～０．７％。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭永環(huán)，范希營，
申請(專利權(quán))人：徐州師范大學，
類型：發(fā)明
國別省市：32[中國|江蘇]