一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条制造技术

本发明专利技术公开一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条，由焊芯和两层药皮组成，其中第一层药皮由以下重量份的组分制成：高碳锰铁18‑26份、碳素铬铁10‑14份、磁石7‑9份、羟磷灰石1‑3份、菱锶矿2‑5份、硅灰石3‑6份，第二层药皮由以下重量份的组分制成：氧化钛15‑20份、钛铁10‑13份、氮化硅2‑4份、碳化钼5‑7份、二硫化钨纳米管1‑3份。本发明专利技术制得的焊条，可以长期在高温腐蚀或高温磨损的介质中工作,并能保持优异的抗冷热疲劳性能和良好的抗高温氧化性、抗高温腐蚀性、抗高温回火稳定性、红硬性等高温性能，在工作的过程中，电弧燃烧稳定，不易断弧，在焊缝金属表面几乎无熔渣残留，发尘量及烟气少，适用性广。

【技术实现步骤摘要】
一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条
本专利技术属于焊条加工
，具体涉及一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条。
技术介绍
堆焊是在工件的表面或边缘进行熔敷一层耐磨、耐蚀、耐热等性能金属层的焊接工艺。堆焊对提高零件的使用寿命，合理使用材料，提高产品性能，降低成本有显著的经济效益。目前国内外已经开发出的耐磨耐热堆焊材料的种类主要分为钴基耐磨耐热堆焊材料、镍基耐磨耐热堆焊材料和铁基耐磨耐热堆焊材料三大类。其中钴基耐磨耐热堆焊材料、镍基耐磨耐热堆焊材料因为价格昂贵，其使用范围受到了极大地限制，而普通的铁基耐磨耐热堆焊材料，会在高温时因组织不稳定性使合金的机械性能下降，尽管在合金的表面有内聚力大的氧化膜形成，但合金的基体却因高温时抗剪强度下降而容易剪切，以致氧化膜和基体金属都容易磨损。而且由于药皮中所加的合金元素较多,熔渣呈脆性,停焊冷却时渣常以薄片状小块炸裂并飞溅,容易烫伤工作人员的眼睛和面部皮肤,焊接时烟尘大,烟尘中含有有害人体健康的气体多等环境问题,焊后清渣难，严重影响了焊缝金属的质量。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条，由焊芯和两层药皮组成，其中第一层药皮由以下重量份的组分制成：高碳锰铁18-26份、碳素铬铁10-14份、磁石7-9份、羟磷灰石1-3份、菱锶矿2-5份、硅灰石3-6份，第二层药皮由以下重量份的组分制成：氧化钛15-20份、钛铁10-13份、氮化硅2-4份、碳化钼5-7份、二硫化钨纳米管1-3份，其中粘结剂由以下重量份的组分制成：钠水玻璃15-20份、四水硝酸钙3-5份，其中钠水玻璃的波美度为42.3。具体地，所述焊芯为H08A、H08CrMoA、H08CrMoVA、H08Cr2MoA中的任意一种。具体地，上述二硫化钨纳米管直径为50nm，长度为15μm，纯度为99.9%。具体地，所述耐热疲劳性能优越的堆焊焊条的制备方法包括以下操作步骤：（1）对焊芯采用砂纸除锈后，用除油液进行清洗，其中除油液的组成为：氢氧化钠5g/L，磷酸钠6g/L，乙二胺四乙酸3g/L，中性离子表面活性剂4g/L，溶剂为去离子水；（2）将高碳锰铁、碳素铬铁、磁石、羟磷灰石、菱锶矿、硅灰石放入QM-3SP04型行星式球磨机中进行机械混合，混合时间为3小时；（3）将氧化钛、钛铁、氮化硅、碳化钼、二硫化钨纳米管放入QM-3SP04型行星式球磨机中进行机械混合，混合时间为2.5小时；（4）将四水硝酸钙加入钠水玻璃中，混合搅拌均匀，静止30-40min后，平均分为两份；（5）将步骤（2）和步骤（3）中制得的配料分别与步骤（4）制得的两份钠水玻璃中混合，高速搅拌10min制得涂料；（6）采用TL-25型焊条涂料机将第一层药皮压涂在焊芯上后，先将其用100℃进行烘焙30min，再将其用300℃进行烘焙90min，继续采用TL-25型焊条涂料机将第二层药皮压涂在烘干后的第一层药皮上，再将其用100℃进行烘焙50min，最后将其用350℃进行烘焙3小时，制得耐热疲劳性能优越的堆焊焊条。由以上的技术方案可知，本专利技术的有益效果是：本专利技术制得的焊条，可以长期在高温腐蚀或高温磨损的介质中工作,并能保持优异的抗冷热疲劳性能和良好的抗高温氧化性、抗高温腐蚀性、抗高温回火稳定性、红硬性等高温性能，在工作的过程中，电弧燃烧稳定，不易断弧，在焊缝金属表面几乎无熔渣残留，发尘量及烟气少，适用性广。本专利技术打破常规，采用两层药皮，能使得焊条在工作的过程中，熔化的速度更加稳定，使得焊缝更加的均匀，成型性更好；焊接时，第一层药皮形成的熔渣覆盖在熔滴和熔池的表面上，把液态金属与空气隔开，防止液态金属的氧化和氮化，熔渣凝固后形成的渣壳覆盖在焊缝上，可以防止处于高温的焊缝金属与空气发生反应，第二层药皮能在第一层药皮熔化时，在其表面有效的形成一层薄膜，防止熔渣飞溅伤人，并且能有效的吸收工作过程中产生的烟尘，在焊后，熔渣易于脱落，极大地提高了堆焊的工作效率。本专利技术提供的粘结剂，在钠水玻璃中添加了四水硝酸钙，有效的解决了焊条在存储的过程中返潮的问题，延长了焊条的寿命。具体实施方式为了使本领域技术人员能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明。实施例1一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条，由焊芯和两层药皮组成，其中第一层药皮由以下重量份的组分制成：高碳锰铁18份、碳素铬铁10份、磁石7份、羟磷灰石1份、菱锶矿2份、硅灰石3份，第二层药皮由以下重量份的组分制成：氧化钛15份、钛铁10份、氮化硅2份、碳化钼5份、二硫化钨纳米管1份，其中粘结剂由以下重量份的组分制成：钠水玻璃15份、四水硝酸钙3份，其中钠水玻璃的波美度为42.3。具体地，所述焊芯为H08A，规格为Ø4.0。具体地，上述二硫化钨纳米管直径为50nm，长度为15μm，纯度为99.9%。实施例2一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条，由焊芯和两层药皮组成，其中第一层药皮由以下重量份的组分制成：高碳锰铁22份、碳素铬铁12份、磁石8份、羟磷灰石2份、菱锶矿4份、硅灰石5份，第二层药皮由以下重量份的组分制成：氧化钛17份、钛铁12份、氮化硅3份、碳化钼6份、二硫化钨纳米管2份，其中粘结剂由以下重量份的组分制成：钠水玻璃17份、四水硝酸钙4份，其中钠水玻璃的波美度为42.3。具体地，所述焊芯为H08CrMoA，规格为Ø3.2。具体地，上述二硫化钨纳米管直径为50nm，长度为15μm，纯度为99.9%。实施例3一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条，由焊芯和两层药皮组成，其中第一层药皮由以下重量份的组分制成：高碳锰铁26份、碳素铬铁14份、磁石9份、羟磷灰石3份、菱锶矿5份、硅灰石6份，第二层药皮由以下重量份的组分制成：氧化钛20份、钛铁13份、氮化硅4份、碳化钼7份、二硫化钨纳米管3份，其中粘结剂由以下重量份的组分制成：钠水玻璃20份、四水硝酸钙5份，其中钠水玻璃的波美度为42.3。具体地，所述焊芯为H08Cr2MoA，规格为Ø3.2。具体地，上述二硫化钨纳米管直径为50nm，长度为15μm，纯度为99.9%。具体地，所述耐热疲劳性能优越的堆焊焊条的制备方法包括以下操作步骤：（1）对焊芯采用砂纸除锈后，用除油液进行清洗，其中除油液的组成为：氢氧化钠5g/L，磷酸钠6g/L，乙二胺四乙酸3g/L，中性离子表面活性剂4g/L，溶剂为去离子水；（2）将高碳锰铁、碳素铬铁、磁石、羟磷灰石、菱锶矿、硅灰石放入QM-3SP04型行星式球磨机中进行机械混合，混合时间为3小时；（3）将氧化钛、钛铁、氮化硅、碳化钼、二硫化钨纳米管放入QM-3SP04型行星式球磨机中进行机械混合，混合时间为2.5小时；（4）将四水硝酸钙加入钠水玻璃中，混合搅拌均匀，静止30-40min后，平均分为两份；（5）将步骤（2）和步骤（3）中制得的配料分别与步骤（4）制得的两份钠水玻璃中混合，高速搅拌10min制得涂料；（6）采用TL-25型焊条涂料机将第一层药皮压涂在焊芯上后，先将其用100℃进行烘焙30min，再将其用300℃进行烘焙90min，继续采用TL-25型焊条涂料机将第二层药皮压涂在烘干后的第一层药皮上，再将其用100℃进行烘焙50min，最后将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条，其特征在于，由焊芯和两层药皮组成，其中第一层药皮由以下重量份的组分制成：高碳锰铁18‑26份、碳素铬铁10‑14份、磁石7‑9份、羟磷灰石1‑3份、菱锶矿2‑5份、硅灰石3‑6份，第二层药皮由以下重量份的组分制成：氧化钛15‑20份、钛铁10‑13份、氮化硅2‑4份、碳化钼5‑7份、二硫化钨纳米管1‑3份，其中粘结剂由以下重量份的组分制成：钠水玻璃15‑20份、四水硝酸钙3‑5份，其中钠水玻璃的波美度为42.3。

【技术特征摘要】
1.一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条，其特征在于，由焊芯和两层药皮组成，其中第一层药皮由以下重量份的组分制成：高碳锰铁18-26份、碳素铬铁10-14份、磁石7-9份、羟磷灰石1-3份、菱锶矿2-5份、硅灰石3-6份，第二层药皮由以下重量份的组分制成：氧化钛15-20份、钛铁10-13份、氮化硅2-4份、碳化钼5-7份、二硫化钨纳米管1-3份，其中粘结剂由以下重量份的组分制成：钠水玻璃15-20份、四水硝酸钙3-5份，其中钠水玻璃的波美度为42.3。2.根据权利要求1中所述的一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条，其特征在于，所述焊芯为H08A、H08CrMoA、H08CrMoVA、H08Cr2MoA中的任意一种。3.根据权利要求1中所述的一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条，其特征在于，上述二硫化钨纳米管直径为50nm，长度为15μm，纯度为99.9%。4.根据权利要求1中所述的一种耐热疲劳性能优越的堆焊焊条，其特征在于，所述耐热疲劳性能优越的堆焊焊条的制备方法包括以下操作步骤：（1）对焊芯采用砂纸...

【专利技术属性】
技术研发人员：荚爱明，丁永贵，汪亮亮，左洪流，
申请(专利权)人：安徽宝辰机电设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34