一种能焊接高强度钢电焊条配方用料及制造方法组成比例

本发明专利技术的超高强度钢电焊条的配方，用料及制造方法。配合组合独特、合金元素材料使用特殊，特别是复合合金元素均经二次冶炼化合后制粉使用。微量合金元素和稀土元素的使用产生奇妙功效。本发明专利技术将不同组分的合金相、渣相、气相、粘结相、特殊合金相按一定的混合程序与时间混合配比成焊条外皮药料。然后将药料经过焊条涂粉机涂在Ｈ０８Ａ低碳钢芯上制成焊条，使之能获得超高强度钢比强度和足够的耐热性、韧性、较小的缺口敏感性、高的抗疲劳极限、抗蚀性和良好的工艺性。为零件加工制造，修复降低成本，促进发展，提高经济效益。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能焊接高强度钢电焊条配方、用料及制造方法。适宜于焊接美4340钢、40CrMnSiMoVA钢或是34CrNi3MnA钢。如航天、航空、核工业使用的装甲、火箭、弹道、喷气输等零件的焊接，本专利技术的焊条均能达到理想的焊接效果。目前，国内高强度钢低合金焊条与本专利技术的配方、用料完全不一样。而且无法满足上述钢种的技术要求。本专利技术的目的在于采用低碳钢为焊芯材料，其合金元素、复合合金元素、微量合金元素、稀土元素均靠药皮中过渡。通过焊接的合金过程，使焊缝熔敷金属合金化，达到能焊接超高强度钢目的。本专利技术的电焊条为低氢型焊条，控制熔敷金属的夹质物，净化了焊缝，满足超高强度钢焊接后的综合性能要求。本专利技术目的是通过以下技术措施来实现的a、本专利技术采用Ho8A钢为焊条总材料。Cr-Ni-Mo合金元素系统，复合合金元素、微量合金元素、稀土元素均从药皮中过渡。起到强化作用。使用了NiCu、NiMn、CuMnNi等复合金属元素，提高了熔敷金属抗裂性能，抗气孔能力，同时也提高焊缝组织强度、韧性和塑性值；使用了稀土和微量元素有效的提取焊缝中的含氢量，降低了非金属夹杂物，使少量夹杂物分布均匀；对渣气保护材料的使用进行精选，控制有害物质含量。使焊条的焊接工艺性优良。本专利技术目的在于提供一种将不同组分合金相、渣相、气相、粘结相、特殊合金相按一定的混合程序与时间混合配比制成焊条外皮药料。然后将药料经过焊条涂粉机涂覆在Ho8A低碳钢焊芯，制成不同规格的电焊条，使之能达到焊接美4340钢、40CrMnSiMoVA钢、34CrNi3MaA等超高强度钢零件，并能获得良好的性能。本专利技术的超高强度钢电焊条诞生，可节省大量的贵重金属材料、降低了零件生产成本和修复成本。在航天、航空工业、核工业的发展中有广泛的推广使用价值。b、药料的混料方法为先将各组分药料按配方要求的重量准确称量后，在置于搅拌机里搅拌均匀。先将非金属药投入搅拌机里干混搅拌1分钟后；将金属药料投入搅拌机里干混搅拌20分钟后；再将粘结剂加入湿混搅拌3分钟。本专利技术由两个配方来完成超高强度钢焊接的。c、之一，其药料配方为(％)CaCo3(大理石)19-22TiO2-4(钛白粉)5-7CaF2(萤 石)6-8白泥 3-5Cr ( 铬 )31-33MoV(钼 钒)4-7TiFe (钛 铁)7-10C-60 (碳 60)2-3Ta-10W (钽 钨)0.1-0.5CuMnNi (铜锰镍)1-3冰晶 4-6Re (稀 土)1-2NiMn (镍 锰)10.5-15.7Ge ( 锗 )0.005-0.01之二，其药料配方为(％)Cr ( 铬 )25-30NiMn (镍 锰)13-17Na2CO3( 碱 )0.5-1MoV (钼 钒)0.5-1FePCr(铁磷铬)1-2Nb30W1ZY0.1C (铌钨锆)0.5-1Ge ( 锗 )0.005-0.01TiO2-2 (金红石)20-25TiO2-4 (钛白粉)2-5CaCO3(大理石)2-4长石 9-13冰晶石 4-6粘结剂硅酸盐为基体加20～30％硼酸盐制成，占干混料20％。本专利技术的优点与积极效果是本专利技术的一种超高强度钢电焊条诞生，随着目前科技事业高速发展，在航天、航空工业、核工业上有大量的超高强度钢零件制作如修复需要焊接去完成，充分发挥新材料潜力。本专利技术的电焊条即可拓宽超高强度钢的焊接领域，又能降低生产成本，提高制作、更换、修复的经济效益。本专利技术的电焊条在焊接超高强度钢零件时无需预热，冷焊后即可得到无裂、无剥离、高强度等综合性能。同时还具备焊接工艺简捷、全位置焊接等良好性能。下面将结合实施例对本专利技术做进一步描述本专利技术以Ho8A低碳钢为焊芯材料，外皮涂覆特殊物质及特殊合金进行过渡。药皮渣系为低氢型，采用了大理石、萤石、钛白粉、白泥等为造渣造气剂，以期达到焊接过程中渣气联合保护作用。在药皮中加入了适量的Cr-Ni-Mo等合金系统，在焊缝熔池中形成高强度合金基体骨架，其合金相组织为臭氏体十弥散复合碳化物。在药皮中加入NiMn复合合金元素进行催化，使熔敷金属在溶化中得到强化反应，使难以反应物质能有效的反应到底。在药皮中加入了氟化稀土和有机锗提取熔敷金属中的氢，降低了非金属夹杂物，改善了非金属夹杂物的分布，使更加均匀分散。提高了焊缝金属的韧性值，强度可达δb＞150公斤/毫米2，有足够的耐热性、较高的塑性、较小的缺口敏感性、并有高疲劳极限，一定的抗蚀性、良好的工艺性，完全能够满足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钢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上述材质的组织成分的焊接要求。本专利技术的药料配制方法与制造工艺本专利技术使用的复合合金元素，如NiCu、NiMn、MoV、CuMnNi、FePCr等均经二次冶炼化合后制粉使用；使用的合金材料严格控制颗粒度与成分要求；使用的渣气保护材料严格控制杂质含量，选优使用。本专利技术在制造中时投料有特别要求a、先将非金属药料投入搅拌机里干混搅拌1分钟后；b、将金属药料投入搅拌机里干混搅拌20分钟后；c、再将粘结剂加入搅拌机湿混搅拌3分钟。按上述三条要求将配方中所有药料加入搅拌机里，搅拌均匀后再加入到焊条涂粉机里，压涂出不同规格的起超强度钢电焊条。配方由下列物质组成(百公斤配比)之一CaCo3(大理石)19-22TiO2-4(钛白粉)5-7CaF2(萤 石)6-8白泥 3-5Cr ( 铬 )31-33MoV (钼 钒)4-7TiFe (钛 铁)7-10C-60 (碳-60) 2-3Ta-10W (钽 钨)0.1-0.5CuMnNi (铜锰镍)1-3冰晶石 4-6Re (稀 土)1-2NiMn (镍 锰)10.5-15.7Ge ( 锗 )0.005-0.01之二Cr ( 铬 )25-30NiMn (镍 锰)13-17Na2CO3( 咸 )0.5-1MoV (钼 钒)0.5-1FePCr(铁磷铬)1-2Nb30W1ZY0.1C (铌钨锆)0.5-1Ge ( 锗 )0.005-0.01TiO2-2 (金红石)20-25TiO2-4 (钛白粉)2-5CaCO3(大理石)2-4长石 9-13冰晶石 4-6粘结剂硅酸盐为基体加20～30％硼酸盐制成，占干混料20％。上述配方完全可以满足超高强度钢、40CrMnSiMoVA、34CrNi3MoA、美4340钢的综合性能要求，可获得理想效果。权利要求一种能焊超高强度钢的电焊条配方、用料及制造方法。本专利技术能完成焊接美4340钢、40CrMnSiMoVA钢、34CrNi3MnA钢，具有良好的综合性能。本专利技术的配方组合独特，用料特殊，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能焊超高强度钢的电焊条配方、用料及制造方法。本专利技术能完成焊接美４３４０钢、４０ＣｒＭｎＳｉＭｏＶＡ钢、３４ＣｒＮｉ↓［３］ＭｎＡ钢，具有良好的综合性能。本专利技术的配方组合独特，用料特殊，其焊条配方、用料及制造工艺特征在于：ａ、使用的复 合合金药料ＭｏＶ、ＮｉＭｎ、ＮｉＣｕ、ＣｕＭｎＮｉ、ＴａｌＯＷ、ＦｅＰＣｒ、Ｎｂ３０Ｗ１ＺＹ０．１Ｃ为二次冶炼化合后制粉使用；ｂ、使用的微量合金元素Ｇｅ、ＭｏＶ、ＮｉＭｎ、ＴａｌＯＷ、Ｎｂ３０Ｗ１ＺＹ０．１Ｃ产生奇妙功能。ｃ、药料的 混料方法为：先将非金属药料干混搅拌１分钟后；再将金属药料Ｃｒ、ＮｉＣｕ、ＭｏＶ、ＣｕＭｎＮｉ、ＮｉＭｎ等投入到搅拌机里干混搅拌２０分钟后；再加入湿状硅酸盐基体加２０～３０％硼酸盐制成的粘结剂搅拌３分钟，搅拌均匀后投入到焊条涂粉机里，压涂出不同规格的本专利技术的电焊条。ｄ、其药料配比（％）之一ＣａＣｏ↓［３］ （大理石） １９－２２ＴｉＯ↓［２］－４ （钛白粉） ５－７ＣａＦ↓［２］ （萤石） ６－８白泥 ３－５Ｃｒ （铬） ３１－３３ＭｏＶ （钼钒 ） ４－７ＴｉＦｅ （钛铁） ７－１０Ｃ－６０ （碳－６０） ２－３Ｔａ－１０Ｗ （钽钨） ０．１－０．５ＣｕＭｎＮｉ （铜锰镍） １－３冰晶石 ４－６Ｒｅ （稀土） １－２ＮｉＭｎ （镍锰） １０．５－１５．７ Ｇｅ （锗） ０．００５－０．０１之二，其药料配方为（％）Ｃｒ （铬） ２５－３０ＮｉＭｎ （镍锰） １３－１７Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］ （碱） ０．５－１ＭｏＶ （钼钒） ０．５－１ＦｅＰＣｒ （铁磷铬） １－ ２Ｎｂ３０Ｗ１ＺＹ０．１Ｃ （铌钨锆） ０．５－１Ｇｅ （锗） ０．００５－０．０１ＴｉＯ↓［２］－２ （金红石） ２０－２５ＴｉＯ↓［２］－４ （钛白粉） ２－５ＣａＣＯ↓［３］ （大理石） ２－４长石 ９－１３ 冰晶石 ４－６粘结剂：硅酸盐为基体加２０～３０％硼酸盐制成，占干混料２０％。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志显，
申请(专利权)人：赵志显，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]