無渣耐磨堆焊電焊條制造技術

無渣耐磨堆焊電焊條，其涂層材料包括硼鐵、鉬鐵、釩鐵、石墨、金屬鉻、鈦鐵、稀土合金、鋁粉、硅鐵等，該焊條堆焊前，工件不需預熱，焊接過程中電弧穩定，熔池清晰，流動性好，堆焊多道多層不需敲渣，且單層洛氏硬度≥６０，適用于碳素結構鋼，低合金結構鋼和某些中、高合金鋼堆焊。（*該技術在2010年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
無渣耐磨堆焊電焊條，由硼鐵、鉬鐵、釩鐵、銀片石墨、金屬鉻、鈦鐵、稀土合金、鋁粉、硅鐵、H08A焊芯、鈉水玻璃等制成。現有的堆焊電焊條的涂層材料中均含有造渣劑、造氣劑、穩弧劑、稀釋劑、增塑劑。如中國86101106.6號專利，即高硬度耐磨損不預熱堆焊電焊條，其涂層材料的配比如下 施焊時，其中專門加入的大理石起造渣和造氣作用，專門加入的螢石和石英起造渣和稀釋作用，專門加入的鈦白粉起造渣、穩弧作用，施焊后，堆焊層金屬的硬度為HRC58～62，堆焊層成分為 現有堆焊電焊條施焊后，焊道上均有一層較厚的熔渣，需要作去渣處理，特別是有些工件的死角位置，熱狀態工作設備的搶修，去渣更為困難，工人勞動強度大，勞動條件差，從而降低了堆焊生產率和焊接質量。本專利技術的目的是研制一種施焊后不需敲渣的耐磨堆焊電焊條。本專利技術的無渣耐磨堆焊電焊條是由下述方法實現的選擇堆焊電焊條涂層材料配方的原料時，去掉現有的堆焊電焊條中專門加入涂層材料中的造渣劑，去掉專門加入的穩弧劑、造氣劑、稀釋劑，如去掉現有的堆焊電焊涂層材料中專門加入的起造渣、造氣作用的大理石，去掉專門加入起造渣、稀釋作用的螢石、石英，去掉專門加入起造渣、穩弧作用的鈦白粉等等，在保證施焊時電弧能穩定燃燒，合金元素大部分能過渡到堆焊層金屬中去，以及熔融金屬有良好的流動性的前提下，經反復試驗，選擇了本專利技術的無渣耐磨堆焊電焊條的涂層材料的配方按重量比為硼鐵 鉬鐵 釩鐵 石墨 金屬鉻 鈦鐵 稀土合金 鋁粉 硅鐵 其他18～24 30～40 20～25 6～8 3～5 2～3 1～3 1～2 1～2 ＜2焊芯材料H08A，涂料單邊厚度1.25毫米，焊接電流種類直流正接。(1)本專利技術的無渣耐磨堆焊電焊條施焊時穩弧性的實現。由于本專利技術的堆焊電焊條的涂層材料中沒有加入大理石、金紅石、長石、云母、鈦鐵礦等能起穩弧作用的物質，也沒有加入穩弧效果較好的碳酸鉀、碳酸鈉等物質，實現焊接電弧穩定燃燒，是依靠堆焊焊條的涂層材料中加大了銀片石墨的比例(重量配比6～8)，新加入鋁粉(重量配比1～2)，加入鈦鐵(重量配比2～3)，這些物質在施焊時易氧化而產生大量的熱量，鈦和鋁的電離勢較低，從而穩定焊接電弧。(2)本專利技術的無渣耐磨堆焊電焊條施焊時合金元素過渡的實現由于本專利技術的堆焊電焊條的涂層材料中沒有專門加入造渣、造氣劑，要保證有益的合金元素盡可能過渡到堆焊金屬中，本專利技術的堆焊電焊條的涂層材料中加入了鈦鐵(重量配比2～3)、硅鐵(重量配比1～2)，稀土合金(重量配比1～3)，這些物質對氧有較大的親合力，優先氧化，最大限度地降低焊接區的含氧量，同時，堆焊金屬合金系統以對氧親合力較小的鉬(鉬鐵重量配比30～40)為主形成碳化物，保證合金元素的過渡，本專利技術的合金元素鉻、鉬、釩、硼的過渡系數分別為0.73～0.84、0.74～0.87、0.55～0.64、0.51～0.74。(3)本專利技術的無渣耐磨堆焊電焊條施焊時熔融金屬良好流動性的實現本專利技術的堆焊電焊條的涂層材料中加入鋁粉(重量配比1～2)硅鐵(重量配比1～2)，鉬鐵(重量配比30～40)，釩鐵(重量配比20～25)，金屬鉻(重量配比3～5)，石墨(重量配比6～8)等，降低了堆焊金屬熔點，使液態金屬存在的時間較長，特別是有些合金元素(如硼)的加入使液態金屬中產生較多的共晶體，保證了熔融金屬有較好的流動性。(4)本專利技術的無渣耐磨堆焊電焊條壓制的實現由于本專利技術的堆焊電焊條的涂層材料中大部分是鐵合金，焊條的壓涂性能較差，為此，大量試驗表明，壓制時，將鈉水玻璃的濃度控制在48～50波梅度范圍內，焊條的壓涂性能較好;同時，不同石墨對壓涂性能有較大的影響，本專利技術的堆焊電焊條采用小片的銀片石墨;還有鐵合金的粒度大小對壓涂性能也有較大的影響，粒度越小，壓涂性能越好，本專利技術的堆焊電焊條涂層材料配方中的組成物均100%通過40目篩。本專利技術的無渣耐磨堆焊電焊條施焊后堆焊層金屬成分為B Mo V C Cr2.4～3.8 11.2～18.34.2～6.5 2.4～3.32.1～3.5TiAlSi S P0.02～0.06 0.01～0.04 0.6～1.2 ≤0.035 ≤0.04堆焊層硬度HRC≥60。本專利技術的無渣耐磨堆焊電焊條，施焊后，沒有專門的造渣劑所造的熔渣(但有極少量鐵合金中的雜質和合金元素脫氧與燒損留下的熔渣)，堆渣多道多層不需敲渣，減少了合金元素在熔渣中的殘留損失，熔融金屬的流動性好，焊道表面光滑，焊條的利用率達90%以上，成本和現有堆焊電焊條相當，另外，堆焊時，工件不需預熱，堆焊層硬度高，耐磨性好，同時也減輕了工人的勞動強度。實施例本專利技術的無堆焊電焊條的涂層材料按下述配比硼鐵 鉬鐵 釩鐵 石墨 金屬鉻 鈦鐵 稀土合金 鋁粉 硅鐵 其他20 35 20 7 3 2 2 11＜2所采用的材料中，硼鐵成分中含硼16%，鉬鐵含鉬大于60%，釩鐵含釩50%，銀片石墨含碳大于90%，鈦鐵含鈦25%，稀土合金為R27，硅鐵含硅40～47%，金屬鉻和鋁粉為工業純。以上配比共91～92份，克為單位，每種涂層材料擴大10倍稱取，如硼鐵稱200克，這樣共稱910～920克，全部經40目過篩放入面盆，充分干攪拌均勻，再慢慢加入波梅度為49的鈉水玻璃(加有微量高錳酸鉀)充分濕攪拌均勻，干濕度由經驗確定，用25噸壓涂機壓制，焊芯為H08A，直徑φ4，外徑模φ為6.5，壓制出來后經低溫和高溫烘干，在350℃時保溫1.5小時。試焊時，采用直流電焊機，正接性，電流為180A，試件尺寸為100×80×20mm，材料為A3鋼，在試件的中線焊上單道，不經任何熱處理，自然冷卻后磨平，三點硬度值(HRC)分別為61、63、63。另外在長×寬×厚為1000×800×500mm的普通A3鋼板上焊上一道焊道，表面僅有微渣且不連續，在自制剛性固定夾具上堆焊一道，也未見表面和切片試驗微觀裂紋。本專利技術的無渣耐磨堆焊電焊條，適用于普通碳素結構鋼，低合金結構鋼的堆焊。也可在某些中、高合金鋼及鑄鐵上進行堆焊。權利要求1.無渣耐磨堆焊電焊條，由硼鐵、鉬鐵、釩鐵、銀片石墨、金屬鉻、鈦鐵、稀土合金、鋁粉、硅鐵、H08A焊芯、鈉水玻璃等制成，其特征在于主要的涂層材料的配比按重量比為硼鐵18～24、鉬鐵30～40、釩鐵20～25、銀片石墨6～8、金屬鉻3～5、鈦鐵2～3、稀土合金1～3、鋁粉1～2、硅鐵1～2、其他小于2，涂料單邊厚度為1.25毫米。2.按權利要求1所述的無渣耐磨堆焊電焊條，其特征在于涂層材料配方中的組成物100%通過40目篩。3.按權利要求1所述的無渣耐磨堆焊電焊條，其特征在于焊條壓制時鈉水玻璃的濃度(Be)為48～50。全文摘要無渣耐磨堆焊電焊條，其涂層材料包括硼鐵、鉬鐵、釩鐵、石墨、金屬鉻、鈦鐵、稀土合金、鋁粉、硅鐵等，該焊條堆焊前，工件不需預熱，焊接過程中電弧穩定，熔池清晰，流動性好，堆焊多道多層不需敲渣，且單層洛氏硬度≥60，適用于碳素結構鋼，低合金結構鋼和某些中、高合金鋼堆焊。文檔編號B23K35/365GK1051005SQ9010611公開日1991年5月1日 申請日期1990年11月20日 優先權日1990年11月20日專利技術者張清輝 申請人:湘潭大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
無渣耐磨堆焊電焊條，由硼鐵、鉬鐵、釩鐵、銀片石墨、金屬鉻、鈦鐵、稀土合金、鋁粉、硅鐵、ＨＯ８Ａ焊芯、鈉水玻璃等制成，其特征在于主要的涂層材料的配比按重量比為：硼鐵１８～２４、鉬鐵３０～４０、釩鐵２０～２５、銀片石墨６～８、金屬鉻３～５、鈦鐵２～３、稀土合金１～３、鋁粉１～２、硅鐵１～２、其他小于２，涂料單邊厚度為１．２５毫米。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張清輝，
申請(專利權)人：湘潭大學，
類型：發明
國別省市：43[中國|湖南]