鋼錠模焊補用熔敷金屬型鋁熱焊劑制造技術(shù)

一種鋼錠模及其它大型鑄鐵工具焊補用熔敷金屬型鋁熱焊劑，易于配制，焊速快，操作方法簡單。具有發(fā)熱值適中、熔合牢固、熔敷金屬塑性高、抗裂紋及剝離能力強、焊前焊后無需預熱和緩冷等特點。（*該技術(shù)在2010年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種熔敷金屬型鋁熱焊劑，特別適用于鑄鋼用鋼錠模、底板以及其它大型鑄鐵件的蝕坑修補和斷裂焊接等。具有發(fā)熱值適中、熔合牢固、熔敷金屬塑性高、抗裂紋及剝離能力強、焊前焊后無需預熱和緩冷等特點。煉鋼生產(chǎn)中，每年要消耗大量的鋼錠模和底板。其中近一半的鋼錠模是因為內(nèi)壁掉肉和掉耳而報廢的，而鑄鋼用底板經(jīng)鋼水侵蝕也極易出現(xiàn)蝕坑而不能使用。其它用途的大型鑄鐵件如渣罐等也會因各種原因而出現(xiàn)上述現(xiàn)象。工業(yè)生產(chǎn)中大型鑄鐵工具使用壽命的長短直接關(guān)系著企業(yè)的產(chǎn)品成本和經(jīng)濟效益。因此尋求一種快速、可靠的修復方法十分重要。本專利技術(shù)做出之前，冶金工廠對破損的鋼錠模及底板的修復主要采用手工焊補、鋸補和抹灰補等方法。由于這些方法工藝落后、勞動強度大、成本高、再加之對較大的蝕坑和斷耳等情況不能修復等原因而趨于淘汰。而用鋁熱法將高強度鋁渣熔敷在鋼錠模及底板的破損處是近年來出現(xiàn)的一種新方法，由于這種渣與被焊件間熔合不好且焊后平展度較差，所以限制了它的使用范圍。針對上述情況，本專利技術(shù)提出一種熔敷金屬型鋁熱焊劑及其使用方法，對修補鋼錠模內(nèi)壁掉肉有著特殊的優(yōu)越性。英國專利GB1599358雖然也曾推出一種熔敷金屬型焊劑，但由于其配方中缺少緩冷的輔助熔劑而使其存在有金屬熔敷不牢、一次焊補表面成型不好、以及焊補過程復雜、使用壽命短等缺點。本專利技術(shù)的熔敷金屬型鋁熱焊就是利用鋁和氧化鐵的氧化還原反應將鐵還原，同時放出大量的熱，使還原鐵與被焊金屬熔合。并通過加入適量的合金劑、副反應氧化劑以及輔助熔劑等強化了熔敷金屬強度和平展度等，同時由于控制了原料中碳的含量較好地解決了熔合區(qū)“白口”問題。本專利技術(shù)的熔敷金屬型鋁熱焊劑除含有19～25%、粒度為20～50目的鋁粉和63～68%、粒度為小于12目、含碳量小于0.5%、FeO/Fe2為1/4的氧化鐵外，另需配入適量的副反應氧化劑、合金劑、造渣劑和輔助熔劑。其各自的成份組成及功能說明如下1.副反應氧化劑為了消除焊前預熱措施，提高反應發(fā)熱值，促進金屬與被焊件的熔合，本專利技術(shù)的鋁熱焊劑中配入了1～3%、粒度為20～100目的副反應氧化劑。硝酸鹽、過氧化鋇、氯酸鹽、高氯酸鹽都可以做為副反應氧化劑，其中氯酸鹽反應焓較高，且價格便宜，所以本專利技術(shù)中優(yōu)先推薦選用它做為副反應氧化劑。副反應氧化劑的配入量必須嚴格控制，過少將起不到應有作用，太多將造成反應飛濺、降低金屬收得率。2.合金劑為了獲得塑性較好的熔敷金屬，應嚴格控制配方原料的含碳量。但為了提高熔敷金屬的組織強度，本專利技術(shù)的鋁熱焊劑中配入了3～12%、成份組成是錳鐵/硅鐵/鐵釘頭為1/1/4、且各自的含碳量均小于0.5%、粒度在12～60目之間的合金劑。從而使熔敷金屬金相組織中具有較多的鐵素體。3.造渣劑為了提高金屬收得率、促進金屬表面成型平展、細化組織晶粒，本專利技術(shù)的鋁熱劑中采用CaCO3-CaF2-Al2O3渣系，其中的Al2O3為反產(chǎn)物。配入的原料為大理石、螢石和金紅石等，三者的比例為4.5∶4∶1。配入量為2～11%，粒度為60～200目。其中的金紅石主要為向金相組織中滲入Ti所用。4.輔助熔劑鋁熱焊劑在冷卻較快的條件下，如藥量較少、被焊件散熱較快，則在熔合區(qū)有一部分渣不易排除，形成夾渣。為了緩慢熔合金屬的凝固速度，本專利技術(shù)的鋁熱焊劑中配入了2～5%、熔點低、流動性好、呈堿性的輔助熔劑。其成份組成為Na2CO350%+Na2B4O735%+CaF215%，粒度范圍在60～200目。本專利技術(shù)的熔敷金屬型鋁熱焊劑的使用方法是先將被焊件的蝕坑或掉肉處面上水平放置，待焊處清理干凈，準確測量待焊處體積，通過計量準備好適量焊藥。在待焊處周圍用鐵皮圈包，內(nèi)砌一層耐火襯。在坑內(nèi)均勻撒一層輔助熔劑后將焊藥全部倒入被焊處，點火后迅速離開，反應經(jīng)40秒左右結(jié)束，待完全冷卻后再清渣及用砂輪修整。本專利技術(shù)的熔敷金屬型鋁熱焊劑的特點及使用效果結(jié)合實施例說明如下鞍山鋼鐵公司某煉鋼廠使用本專利技術(shù)的鋁熱焊劑對已報廢的鋼錠模和底板進行焊補，二者的焊補尺寸及焊后使用效果列如表1和表2。 由表1和表2可以看出使用本專利技術(shù)的熔敷金屬型鋁熱焊劑，對破損的鋼錠模和底板進行修復，一回就可分別提高它們的壽命23.2和22.6次，不僅可以帶來顯著的經(jīng)濟效益，而且可以節(jié)約大量的生鐵。而表3說明熔敷金屬的機械強度優(yōu)于被焊件，所以說本專利技術(shù)的熔敷金屬型鋁熱焊劑是修復鋼錠模、底板以及其它大型鑄鐵工具的良好材料。權(quán)利要求1.本專利技術(shù)涉及一種鋼錠模及其它大型鑄鐵工具焊補用熔敷金屬型鋁熱焊劑，其特征在于它由鋁粉、氧化鐵、副反應氧化劑、合金劑、造渣劑和輔助熔劑組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁熱焊劑，其特征在于配入的鋁粉重量百分比為19～25%，粒度要求在20～50目之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁熱焊劑，其特征在于配入的氧化鐵重量百分比為63～68%，含碳量小于0.5%，F(xiàn)eO/Fe2O3為1/4，粒度大于12目。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁熱焊劑，其特征在于配入的副反應氧化劑的重量百分比為1～3%，成份為硝酸鹽、過氧化鋇、氯酸鹽、高氯酸鹽中的任何一種或上述幾種原料的混合物，其粒度為20～100目。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁熱焊劑，其特征在于配入的合金劑的重量百分比為3～12%，成份組成是錳鐵、硅鐵和鐵釘頭，三者的比例為1∶1∶4，含碳量均小于0.5%，粒度范圍是12～60目之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁熱焊劑，其特征在于配入的造渣劑重量百分比為2～11%，其成份組成為大理石、螢石和金紅石，三者的比例為4.5∶4∶1，粒度范圍是60～200目。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁熱焊劑，其特征在于配入的輔助熔劑重量百分比為2～5%，其成份組成是Na2CO350%+Na2B4O735%+CaF2%，粒度范圍為60～200目。全文摘要一種鋼錠模及其它大型鑄鐵工具焊補用熔敷金屬型鋁熱焊劑，易于配制，焊速快，操作方法簡單。具有發(fā)熱值適中、熔合牢固、熔敷金屬塑性高、抗裂紋及剝離能力強、焊前焊后無需預熱和緩冷等特點。文檔編號B23K35/34GK1054734SQ90101300公開日1991年9月25日 申請日期1990年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月13日專利技術(shù)者許冷千, 侯麗, 郎毅, 袁福延 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司鋼鐵研究所本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
本專利技術(shù)涉及一種鋼錠模及其它大型鑄鐵工具焊補用熔敷金屬型鋁熱焊劑，其特征在于它由鋁粉、氧化鐵、副反應氧化劑、合金劑、造渣劑和輔助熔劑組成。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許冷千，侯麗，郎毅，袁福延，
申請(專利權(quán))人：鞍山鋼鐵公司，鞍山鋼鐵公司鋼鐵研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：21[中國|遼寧]