一種能焊接高強度鋼電焊條配方用料及制造方法組成比例

本發明專利技術的超高強度鋼電焊條的配方，用料及制造方法。配合組合獨特、合金元素材料使用特殊，特別是復合合金元素均經二次冶煉化合后制粉使用。微量合金元素和稀土元素的使用產生奇妙功效。本發明專利技術將不同組分的合金相、渣相、氣相、粘結相、特殊合金相按一定的混合程序與時間混合配比成焊條外皮藥料。然后將藥料經過焊條涂粉機涂在Ｈ０８Ａ低碳鋼芯上制成焊條，使之能獲得超高強度鋼比強度和足夠的耐熱性、韌性、較小的缺口敏感性、高的抗疲勞極限、抗蝕性和良好的工藝性。為零件加工制造，修復降低成本，促進發展，提高經濟效益。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種能焊接高強度鋼電焊條配方、用料及制造方法。適宜于焊接美4340鋼、40CrMnSiMoVA鋼或是34CrNi3MnA鋼。如航天、航空、核工業使用的裝甲、火箭、彈道、噴氣輸等零件的焊接，本專利技術的焊條均能達到理想的焊接效果。目前，國內高強度鋼低合金焊條與本專利技術的配方、用料完全不一樣。而且無法滿足上述鋼種的技術要求。本專利技術的目的在于采用低碳鋼為焊芯材料，其合金元素、復合合金元素、微量合金元素、稀土元素均靠藥皮中過渡。通過焊接的合金過程，使焊縫熔敷金屬合金化，達到能焊接超高強度鋼目的。本專利技術的電焊條為低氫型焊條，控制熔敷金屬的夾質物，凈化了焊縫，滿足超高強度鋼焊接后的綜合性能要求。本專利技術目的是通過以下技術措施來實現的a、本專利技術采用Ho8A鋼為焊條總材料。Cr-Ni-Mo合金元素系統，復合合金元素、微量合金元素、稀土元素均從藥皮中過渡。起到強化作用。使用了NiCu、NiMn、CuMnNi等復合金屬元素，提高了熔敷金屬抗裂性能，抗氣孔能力，同時也提高焊縫組織強度、韌性和塑性值；使用了稀土和微量元素有效的提取焊縫中的含氫量，降低了非金屬夾雜物，使少量夾雜物分布均勻；對渣氣保護材料的使用進行精選，控制有害物質含量。使焊條的焊接工藝性優良。本專利技術目的在于提供一種將不同組分合金相、渣相、氣相、粘結相、特殊合金相按一定的混合程序與時間混合配比制成焊條外皮藥料。然后將藥料經過焊條涂粉機涂覆在Ho8A低碳鋼焊芯，制成不同規格的電焊條，使之能達到焊接美4340鋼、40CrMnSiMoVA鋼、34CrNi3MaA等超高強度鋼零件，并能獲得良好的性能。本專利技術的超高強度鋼電焊條誕生，可節省大量的貴重金屬材料、降低了零件生產成本和修復成本。在航天、航空工業、核工業的發展中有廣泛的推廣使用價值。b、藥料的混料方法為先將各組分藥料按配方要求的重量準確稱量后，在置于攪拌機里攪拌均勻。先將非金屬藥投入攪拌機里干混攪拌1分鐘后；將金屬藥料投入攪拌機里干混攪拌20分鐘后；再將粘結劑加入濕混攪拌3分鐘。本專利技術由兩個配方來完成超高強度鋼焊接的。c、之一，其藥料配方為(％)CaCo3(大理石)19-22TiO2-4(鈦白粉)5-7CaF2(螢 石)6-8白泥 3-5Cr ( 鉻 )31-33MoV(鉬 釩)4-7TiFe (鈦 鐵)7-10C-60 (碳 60)2-3Ta-10W (鉭 鎢)0.1-0.5CuMnNi (銅錳鎳)1-3冰晶 4-6Re (稀 土)1-2NiMn (鎳 錳)10.5-15.7Ge ( 鍺 )0.005-0.01之二，其藥料配方為(％)Cr ( 鉻 )25-30NiMn (鎳 錳)13-17Na2CO3( 堿 )0.5-1MoV (鉬 釩)0.5-1FePCr(鐵磷鉻)1-2Nb30W1ZY0.1C (鈮鎢鋯)0.5-1Ge ( 鍺 )0.005-0.01TiO2-2 (金紅石)20-25TiO2-4 (鈦白粉)2-5CaCO3(大理石)2-4長石 9-13冰晶石 4-6粘結劑硅酸鹽為基體加20～30％硼酸鹽制成，占干混料20％。本專利技術的優點與積極效果是本專利技術的一種超高強度鋼電焊條誕生，隨著目前科技事業高速發展，在航天、航空工業、核工業上有大量的超高強度鋼零件制作如修復需要焊接去完成，充分發揮新材料潛力。本專利技術的電焊條即可拓寬超高強度鋼的焊接領域，又能降低生產成本，提高制作、更換、修復的經濟效益。本專利技術的電焊條在焊接超高強度鋼零件時無需預熱，冷焊后即可得到無裂、無剝離、高強度等綜合性能。同時還具備焊接工藝簡捷、全位置焊接等良好性能。下面將結合實施例對本專利技術做進一步描述本專利技術以Ho8A低碳鋼為焊芯材料，外皮涂覆特殊物質及特殊合金進行過渡。藥皮渣系為低氫型，采用了大理石、螢石、鈦白粉、白泥等為造渣造氣劑，以期達到焊接過程中渣氣聯合保護作用。在藥皮中加入了適量的Cr-Ni-Mo等合金系統，在焊縫熔池中形成高強度合金基體骨架，其合金相組織為臭氏體十彌散復合碳化物。在藥皮中加入NiMn復合合金元素進行催化，使熔敷金屬在溶化中得到強化反應，使難以反應物質能有效的反應到底。在藥皮中加入了氟化稀土和有機鍺提取熔敷金屬中的氫，降低了非金屬夾雜物，改善了非金屬夾雜物的分布，使更加均勻分散。提高了焊縫金屬的韌性值，強度可達δb＞150公斤/毫米2，有足夠的耐熱性、較高的塑性、較小的缺口敏感性、并有高疲勞極限，一定的抗蝕性、良好的工藝性，完全能夠滿足40CrMnSiMoVA或34CrNi3MoAC0.3-0.4、Mn0.5-0.8、Si0.27-0.37Cr0.7-1.1、Ni2.75-3.25、Mo0.25-0.4P≤0.03、S≤0.0351862N/MM2、HRC≥52、αKVE=59γ美4340鋼C0.38-0.40、Mn0.6-0.8、Si0.2-0.35Cr0.7-0.90、Ni1.62-2.00、Mo-0.2-0.3P≤0.025、S≤0.025C0.3-0.41480N/毫米2、HB435、αKVE=25γ上述材質的組織成分的焊接要求。本專利技術的藥料配制方法與制造工藝本專利技術使用的復合合金元素，如NiCu、NiMn、MoV、CuMnNi、FePCr等均經二次冶煉化合后制粉使用；使用的合金材料嚴格控制顆粒度與成分要求；使用的渣氣保護材料嚴格控制雜質含量，選優使用。本專利技術在制造中時投料有特別要求a、先將非金屬藥料投入攪拌機里干混攪拌1分鐘后；b、將金屬藥料投入攪拌機里干混攪拌20分鐘后；c、再將粘結劑加入攪拌機濕混攪拌3分鐘。按上述三條要求將配方中所有藥料加入攪拌機里，攪拌均勻后再加入到焊條涂粉機里，壓涂出不同規格的起超強度鋼電焊條。配方由下列物質組成(百公斤配比)之一CaCo3(大理石)19-22TiO2-4(鈦白粉)5-7CaF2(螢 石)6-8白泥 3-5Cr ( 鉻 )31-33MoV (鉬 釩)4-7TiFe (鈦 鐵)7-10C-60 (碳-60) 2-3Ta-10W (鉭 鎢)0.1-0.5CuMnNi (銅錳鎳)1-3冰晶石 4-6Re (稀 土)1-2NiMn (鎳 錳)10.5-15.7Ge ( 鍺 )0.005-0.01之二Cr ( 鉻 )25-30NiMn (鎳 錳)13-17Na2CO3( 咸 )0.5-1MoV (鉬 釩)0.5-1FePCr(鐵磷鉻)1-2Nb30W1ZY0.1C (鈮鎢鋯)0.5-1Ge ( 鍺 )0.005-0.01TiO2-2 (金紅石)20-25TiO2-4 (鈦白粉)2-5CaCO3(大理石)2-4長石 9-13冰晶石 4-6粘結劑硅酸鹽為基體加20～30％硼酸鹽制成，占干混料20％。上述配方完全可以滿足超高強度鋼、40CrMnSiMoVA、34CrNi3MoA、美4340鋼的綜合性能要求，可獲得理想效果。權利要求一種能焊超高強度鋼的電焊條配方、用料及制造方法。本專利技術能完成焊接美4340鋼、40CrMnSiMoVA鋼、34CrNi3MnA鋼，具有良好的綜合性能。本專利技術的配方組合獨特，用料特殊，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種能焊超高強度鋼的電焊條配方、用料及制造方法。本專利技術能完成焊接美４３４０鋼、４０ＣｒＭｎＳｉＭｏＶＡ鋼、３４ＣｒＮｉ↓［３］ＭｎＡ鋼，具有良好的綜合性能。本專利技術的配方組合獨特，用料特殊，其焊條配方、用料及制造工藝特征在于：ａ、使用的復 合合金藥料ＭｏＶ、ＮｉＭｎ、ＮｉＣｕ、ＣｕＭｎＮｉ、ＴａｌＯＷ、ＦｅＰＣｒ、Ｎｂ３０Ｗ１ＺＹ０．１Ｃ為二次冶煉化合后制粉使用；ｂ、使用的微量合金元素Ｇｅ、ＭｏＶ、ＮｉＭｎ、ＴａｌＯＷ、Ｎｂ３０Ｗ１ＺＹ０．１Ｃ產生奇妙功能。ｃ、藥料的 混料方法為：先將非金屬藥料干混攪拌１分鐘后；再將金屬藥料Ｃｒ、ＮｉＣｕ、ＭｏＶ、ＣｕＭｎＮｉ、ＮｉＭｎ等投入到攪拌機里干混攪拌２０分鐘后；再加入濕狀硅酸鹽基體加２０～３０％硼酸鹽制成的粘結劑攪拌３分鐘，攪拌均勻后投入到焊條涂粉機里，壓涂出不同規格的本專利技術的電焊條。ｄ、其藥料配比（％）之一ＣａＣｏ↓［３］ （大理石） １９－２２ＴｉＯ↓［２］－４ （鈦白粉） ５－７ＣａＦ↓［２］ （螢石） ６－８白泥 ３－５Ｃｒ （鉻） ３１－３３ＭｏＶ （鉬釩 ） ４－７ＴｉＦｅ （鈦鐵） ７－１０Ｃ－６０ （碳－６０） ２－３Ｔａ－１０Ｗ （鉭鎢） ０．１－０．５ＣｕＭｎＮｉ （銅錳鎳） １－３冰晶石 ４－６Ｒｅ （稀土） １－２ＮｉＭｎ （鎳錳） １０．５－１５．７ Ｇｅ （鍺） ０．００５－０．０１之二，其藥料配方為（％）Ｃｒ （鉻） ２５－３０ＮｉＭｎ （鎳錳） １３－１７Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］ （堿） ０．５－１ＭｏＶ （鉬釩） ０．５－１ＦｅＰＣｒ （鐵磷鉻） １－ ２Ｎｂ３０Ｗ１ＺＹ０．１Ｃ （鈮鎢鋯） ０．５－１Ｇｅ （鍺） ０．００５－０．０１ＴｉＯ↓［２］－２ （金紅石） ２０－２５ＴｉＯ↓［２］－４ （鈦白粉） ２－５ＣａＣＯ↓［３］ （大理石） ２－４長石 ９－１３ 冰晶石 ４－６粘結劑：硅酸鹽為基體加２０～３０％硼酸鹽制成，占干混料２０％。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙志顯，
申請(專利權)人：趙志顯，
類型：發明
國別省市：21[中國|遼寧]