一种新型电焊条制造技术

本发明专利技术提供一种超低氢高韧性电焊条，包括焊芯和焊条药皮组合物。其焊条药皮组合物各组分的重量百分比为：大理石３８－４２％；萤石２１－２８％；钛白粉１－３％；钛铁６－１０％；低碳锰铁０．５－１．５％；硅铁３－７％；金属锰３－６％；金属铬２－４％；云母１－３％；钼铁１－３％；钒铁１．５－３．５％；镍粉１－４％；稀土金属２－４％。焊芯采用Ｈ０８Ａ，水玻璃作为粘结剂。本发明专利技术填补了超薄大直径圆锯片所需电焊条的一项空白，同时也可以用于碳素工具钢、合金工具钢和弹簧钢材料结构产品的焊接。本发明专利技术具备良好的焊接工艺性能和抗裂性能，同时具有很高的焊接强度、刚度、塑性和韧性，焊缝的颜色与基材保持了相同的色泽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接材料
，特别涉及一种新型电焊条，具体来说是提 供一种超低氢高韧性、特别适合大型锯片拼装焊接的电焊条，同时该电焊条也 可以用于碳素工具钢、合金工具钢和弹簧钢材料结构产品的焊接。
技术介绍
圆形锯片主要用于锯割钢材、石材和木材，大直径锯片主要用于锯割较大体积的钢材和石材。这类锯片的特点是直径大而厚度薄(厚度一般为18mm以 下，直径在0)2800mm-0)5200mm之间)。根据产品的形状结构(见图1)特点和 使用工矿条件，要求产品的基材具有很高的强度、刚度和硬度，因此一般选用 工具钢(碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢)和弹簧钢之类的材料作为锯 片的基材。由于目前市场上还没有能制造锯片的大型板材，所以锯片的制造需 要焊接拼装的方法成形。根据锯片的形状结构、使用条件、锯片所用材质以及焊接性能，可知其焊 接难度非常大，关键的问题是容易产生裂紋，而且锯片在使用条件下的力学指 标要求非常高，同时还要求焊缝与锯片具有相同色泽。所以关键的技术是选用 综合性能好的焊接材料。要求所用的电焊条首先要具备良好的焊接工艺性能和抗裂性能，同时具有 很高的焊接强度(800MPa-900MPa)、刚度、塑性、韧性等，同时还要满足焊 缝金属与锯片基材色泽相同的要求。目前的焊条产品品种虽然很多，但不锈钢 和有色金属之类的电焊条，由于焊缝金属与锯片基材色泽相差甚大，所以不宜 选用，因此焊条的选用局限在结构钢和特殊用途焊条范围之内。接近焊接锯片 材料的高强度，且抗裂性好的焊条为数不多。专利CN1241711C中介绍的高锰 钢焊接焊条，是铁路高锰钢辙叉和钢轨焊接的特殊用途焊条，具有良好的焊接 工艺性能、极好的抗裂性、很高的强度、塑性和韧性，同时也具备一定的刚度 和硬度，但焊缝金属与锯片材料的色泽反差很大，所以不适宜用于锯片的焊接。J807、 J857属于高强度结构钢电焊条，具有良好的焊接工艺性能，很高的强度 和刚度，焊缝金属与基体材料的色泽也接近，但塑性和韧性偏低，抗裂性较差， 所以也很难满足焊接锯片的要求。J807RH、 J857RH属于超低氬高韧性的低合金 结构钢电焊条，具有良好的焊接工艺性能，很高的强度和较好的韧性，这种电 焊条应最接近于锯片的焊接，但通过产品的焊接证明，虽然是低氩高韧性，但 焊接大锯片显得抗裂性还不够，而且由于焊条中加入的有色合金元素较多，使 得焊缝金属与锯片基体的色泽仍有一些差别，所以用于锯焊的接片仍然不太理 想。
技术实现思路
针对超薄大直径圆锯片所需电焊条的这一项空白，本专利技术总的目的是提供 一种新型电焊条，具体来说在于提供一种超低氢高韧性、特别适合大型锯片拼 装焊接的电焊条。总的来说，本专利技术提供一种新型电焊条，该电焊条实际可用于各种材质、 各种构件的拼装焊接，但优选用于碳素工具钢、合金工具钢和弹簧钢材料制成 的各种构件的拼装焊接，特别优选用于上述材质的大型锯片的拼装焊接。所述 大型锯片优选为一般超薄大直径圆锯片，特别优选其直径在 02800mm-①5200mm之间，厚度在11mm-18mm之间的超薄大直径圆锯片。根据上述目的，本专利技术的技术方案为 一种电焊条，可用于各种材质、各 种构件的拼装焊接，优选用于碳素工具钢、合金工具钢和弹簧钢材料制成的各 种构件的拼装焊接，特别优选用于上述材质的大型锯片的拼装焊接，所述电焊 条包括焊芯和焊条药皮组合物。所述电焊条的焊条药皮组合物各组分的重量百分比为大理石38-42%;萤 石21-28%;钛白粉1-3%;钛铁6-10%;低碳锰铁0.5-1.5%;硅铁3-7%;金 属锰3-6%;金属铬2-4%;云母1-3%;钼铁1-3°/。；钒铁1.5-3.5%;镍粉1-4%; 稀土金属2-4%;所述焊芯可以为H08A或H08E,优举为H08A。所述电焊条的焊条药皮组合物各组分的重量百分比优选为大理石41%; 萤石23.5%;钛白粉2°/。；钛铁8%;低碳锰铁1%;硅铁5%;金属锰4%; 金属铬3%;云母2%;钼铁2%;钒铁2.5%;镍粉3%;稀土金属3%。所述电焊条选用水玻璃作粘结剂。下面对电焊条组合物中主要成分的作用效果和限制因素作简要概述① 稳弧剂 主要作用是使焊条容易引弧及在焊接过程中保持电弧稳定燃 烧。所述稳弧剂如水玻璃、钛白粉、大理石、云母等。② 造渣剂 焊接时能形成具有一定物理化学性能的熔渣，保护焊接熔滴熔 池金属，改善焊缝成形。所述造渣剂如大理石、萤石、云母、钬白粉等。③ 脱氧剂(又称还原剂)通过焊接过程中的化学冶金反应，降低焊缝金 属中的氧含量，提高焊缝金属的性能。所述脱氧剂如低碳锰铁、硅铁、钛铁等。④ 造气剂 在电弧高温作用下分解出气体，形成保护气氛，保护电弧及熔 池金属'防止周围空气中氧和氮的侵入。所述造气剂如大理石等。 合金剂 用于补偿焊接过程中合金元素的烧损及向焊缝中过渡合金元 素，以保证焊缝金属的化学成分及性能。所述合金剂如低碳锰铁、硅铁、钛铁、 钼铁、钒铁、金属锰、金属铬、镍粉、稀土金属等。 增塑剂 主要作用是改善药皮涂料在焊条压涂过程中的塑性、弹性及流 动性，提高焊条的压涂质量，使焊条药皮表面光滑而不会开裂。所述增塑剂如 云母、钛白粉、水玻璃等。⑦黏结剂 使药皮物料牢固地黏结在焊芯上，并使焊条药皮烘干后具有一 定的强度。在焊接冶金过程中不对熔池和焊缝金属产生有害作用。所迷黏结剂 如水玻璃等。焊条药皮中组合物各组分的化学成分及在烨条中的作用见表1，各组分在药 皮中可同时起几种作用。在设计焊条药皮组合物、选择药皮的原材料时，须注 意其主要作用，兼顾附带作用。表1 焊条药皮组合物各组分的化学成分及在焊条中的作用<table>table see original document page 5</column></row><table><table>table see original document page 6</column></row><table><table>table see original document page 7</column></row><table>焊条制造工艺流程如图2所示，与碱性焊条制造工艺相同。按照焊条配方 比例进行配料，配好的料倒入搅拌机内先进行干料混合搅拌，配料混合搅拌均匀后，加入18-25%重量百分比的水玻璃作粘结剂，然后进行湿搅拌，再用压涂 机压涂在焊芯上制成焊条，然后烘干即可。本专利技术的焊条与现有的同级别结构钢或合金钢焊条相比具有如下特点 (1 )焊条熔敷金属拉伸强度为780 900MPa,与锯片母材的强度接近，保 证了锯片的焊接强度。(2) 塑性和韧性高，熔敷金属扩散氢含量很低，有利于避免焊接裂紋的产生。(3) 具有一定的硬度，有利于满足锯片的刚度要求。(4) 通过调节药皮中合金元素的配比，焊缝金属的颜色与基材保持了相同 的色泽。(5) 合理的配方比例，保证了良好的焊接工艺性能，可进行全位置焊接。(6) 本专利技术填补了超薄大直径圓锯片所需电焊条的一项空白，该焊条不仅 专用于锯片产品的焊接，同样可用于同等材料构件的.焊接，因此具有很高的实 用价值，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型拼焊电焊条，其包括焊芯和焊条药皮组合物，其特征在于该焊条药皮组合物各组分的重量百分比为：大理石３８－４２％；萤石２１－２８％；钛白粉１－３％；钛铁６－１０％；低碳锰铁０．５－１．５％；硅铁３－７％；金属锰３－６％；金属铬２－４％；云母１－３％；钼铁１－３％；钒铁１．５－３．５％；镍粉１－４％；稀土金属２－４％；所述焊芯可以为Ｈ０８Ａ或Ｈ０８Ｅ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭面焕，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]