无渣耐磨堆焊电焊条制造技术

无渣耐磨堆焊电焊条，其涂层材料包括硼铁、钼铁、钒铁、石墨、金属铬、钛铁、稀土合金、铝粉、硅铁等，该焊条堆焊前，工件不需预热，焊接过程中电弧稳定，熔池清晰，流动性好，堆焊多道多层不需敲渣，且单层洛氏硬度≥６０，适用于碳素结构钢，低合金结构钢和某些中、高合金钢堆焊。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
无渣耐磨堆焊电焊条，由硼铁、钼铁、钒铁、银片石墨、金属铬、钛铁、稀土合金、铝粉、硅铁、H08A焊芯、钠水玻璃等制成。现有的堆焊电焊条的涂层材料中均含有造渣剂、造气剂、稳弧剂、稀释剂、增塑剂。如中国86101106.6号专利，即高硬度耐磨损不预热堆焊电焊条，其涂层材料的配比如下 施焊时，其中专门加入的大理石起造渣和造气作用，专门加入的萤石和石英起造渣和稀释作用，专门加入的钛白粉起造渣、稳弧作用，施焊后，堆焊层金属的硬度为HRC58～62，堆焊层成分为 现有堆焊电焊条施焊后，焊道上均有一层较厚的熔渣，需要作去渣处理，特别是有些工件的死角位置，热状态工作设备的抢修，去渣更为困难，工人劳动强度大，劳动条件差，从而降低了堆焊生产率和焊接质量。本专利技术的目的是研制一种施焊后不需敲渣的耐磨堆焊电焊条。本专利技术的无渣耐磨堆焊电焊条是由下述方法实现的选择堆焊电焊条涂层材料配方的原料时，去掉现有的堆焊电焊条中专门加入涂层材料中的造渣剂，去掉专门加入的稳弧剂、造气剂、稀释剂，如去掉现有的堆焊电焊涂层材料中专门加入的起造渣、造气作用的大理石，去掉专门加入起造渣、稀释作用的萤石、石英，去掉专门加入起造渣、稳弧作用的钛白粉等等，在保证施焊时电弧能稳定燃烧，合金元素大部分能过渡到堆焊层金属中去，以及熔融金属有良好的流动性的前提下，经反复试验，选择了本专利技术的无渣耐磨堆焊电焊条的涂层材料的配方按重量比为硼铁 钼铁 钒铁 石墨 金属铬 钛铁 稀土合金 铝粉 硅铁 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，涂料单边厚度1.25毫米，焊接电流种类直流正接。(1)本专利技术的无渣耐磨堆焊电焊条施焊时稳弧性的实现。由于本专利技术的堆焊电焊条的涂层材料中没有加入大理石、金红石、长石、云母、钛铁矿等能起稳弧作用的物质，也没有加入稳弧效果较好的碳酸钾、碳酸钠等物质，实现焊接电弧稳定燃烧，是依靠堆焊焊条的涂层材料中加大了银片石墨的比例(重量配比6～8)，新加入铝粉(重量配比1～2)，加入钛铁(重量配比2～3)，这些物质在施焊时易氧化而产生大量的热量，钛和铝的电离势较低，从而稳定焊接电弧。(2)本专利技术的无渣耐磨堆焊电焊条施焊时合金元素过渡的实现由于本专利技术的堆焊电焊条的涂层材料中没有专门加入造渣、造气剂，要保证有益的合金元素尽可能过渡到堆焊金属中，本专利技术的堆焊电焊条的涂层材料中加入了钛铁(重量配比2～3)、硅铁(重量配比1～2)，稀土合金(重量配比1～3)，这些物质对氧有较大的亲合力，优先氧化，最大限度地降低焊接区的含氧量，同时，堆焊金属合金系统以对氧亲合力较小的钼(钼铁重量配比30～40)为主形成碳化物，保证合金元素的过渡，本专利技术的合金元素铬、钼、钒、硼的过渡系数分别为0.73～0.84、0.74～0.87、0.55～0.64、0.51～0.74。(3)本专利技术的无渣耐磨堆焊电焊条施焊时熔融金属良好流动性的实现本专利技术的堆焊电焊条的涂层材料中加入铝粉(重量配比1～2)硅铁(重量配比1～2)，钼铁(重量配比30～40)，钒铁(重量配比20～25)，金属铬(重量配比3～5)，石墨(重量配比6～8)等，降低了堆焊金属熔点，使液态金属存在的时间较长，特别是有些合金元素(如硼)的加入使液态金属中产生较多的共晶体，保证了熔融金属有较好的流动性。(4)本专利技术的无渣耐磨堆焊电焊条压制的实现由于本专利技术的堆焊电焊条的涂层材料中大部分是铁合金，焊条的压涂性能较差，为此，大量试验表明，压制时，将钠水玻璃的浓度控制在48～50波梅度范围内，焊条的压涂性能较好;同时，不同石墨对压涂性能有较大的影响，本专利技术的堆焊电焊条采用小片的银片石墨;还有铁合金的粒度大小对压涂性能也有较大的影响，粒度越小，压涂性能越好，本专利技术的堆焊电焊条涂层材料配方中的组成物均100%通过40目筛。本专利技术的无渣耐磨堆焊电焊条施焊后堆焊层金属成分为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堆焊层硬度HRC≥60。本专利技术的无渣耐磨堆焊电焊条，施焊后，没有专门的造渣剂所造的熔渣(但有极少量铁合金中的杂质和合金元素脱氧与烧损留下的熔渣)，堆渣多道多层不需敲渣，减少了合金元素在熔渣中的残留损失，熔融金属的流动性好，焊道表面光滑，焊条的利用率达90%以上，成本和现有堆焊电焊条相当，另外，堆焊时，工件不需预热，堆焊层硬度高，耐磨性好，同时也减轻了工人的劳动强度。实施例本专利技术的无堆焊电焊条的涂层材料按下述配比硼铁 钼铁 钒铁 石墨 金属铬 钛铁 稀土合金 铝粉 硅铁 其他20 35 20 7 3 2 2 11＜2所采用的材料中，硼铁成分中含硼16%，钼铁含钼大于60%，钒铁含钒50%，银片石墨含碳大于90%，钛铁含钛25%，稀土合金为R27，硅铁含硅40～47%，金属铬和铝粉为工业纯。以上配比共91～92份，克为单位，每种涂层材料扩大10倍称取，如硼铁称200克，这样共称910～920克，全部经40目过筛放入面盆，充分干搅拌均匀，再慢慢加入波梅度为49的钠水玻璃(加有微量高锰酸钾)充分湿搅拌均匀，干湿度由经验确定，用25吨压涂机压制，焊芯为H08A，直径φ4，外径模φ为6.5，压制出来后经低温和高温烘干，在350℃时保温1.5小时。试焊时，采用直流电焊机，正接性，电流为180A，试件尺寸为100×80×20mm，材料为A3钢，在试件的中线焊上单道，不经任何热处理，自然冷却后磨平，三点硬度值(HRC)分别为61、63、63。另外在长×宽×厚为1000×800×500mm的普通A3钢板上焊上一道焊道，表面仅有微渣且不连续，在自制刚性固定夹具上堆焊一道，也未见表面和切片试验微观裂纹。本专利技术的无渣耐磨堆焊电焊条，适用于普通碳素结构钢，低合金结构钢的堆焊。也可在某些中、高合金钢及铸铁上进行堆焊。权利要求1.无渣耐磨堆焊电焊条，由硼铁、钼铁、钒铁、银片石墨、金属铬、钛铁、稀土合金、铝粉、硅铁、H08A焊芯、钠水玻璃等制成，其特征在于主要的涂层材料的配比按重量比为硼铁18～24、钼铁30～40、钒铁20～25、银片石墨6～8、金属铬3～5、钛铁2～3、稀土合金1～3、铝粉1～2、硅铁1～2、其他小于2，涂料单边厚度为1.25毫米。2.按权利要求1所述的无渣耐磨堆焊电焊条，其特征在于涂层材料配方中的组成物100%通过40目筛。3.按权利要求1所述的无渣耐磨堆焊电焊条，其特征在于焊条压制时钠水玻璃的浓度(Be)为48～50。全文摘要无渣耐磨堆焊电焊条，其涂层材料包括硼铁、钼铁、钒铁、石墨、金属铬、钛铁、稀土合金、铝粉、硅铁等，该焊条堆焊前，工件不需预热，焊接过程中电弧稳定，熔池清晰，流动性好，堆焊多道多层不需敲渣，且单层洛氏硬度≥60，适用于碳素结构钢，低合金结构钢和某些中、高合金钢堆焊。文档编号B23K35/365GK1051005SQ9010611公开日1991年5月1日 申请日期1990年11月20日 优先权日1990年11月20日专利技术者张清辉 申请人:湘潭大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
无渣耐磨堆焊电焊条，由硼铁、钼铁、钒铁、银片石墨、金属铬、钛铁、稀土合金、铝粉、硅铁、ＨＯ８Ａ焊芯、钠水玻璃等制成，其特征在于主要的涂层材料的配比按重量比为：硼铁１８～２４、钼铁３０～４０、钒铁２０～２５、银片石墨６～８、金属铬３～５、钛铁２～３、稀土合金１～３、铝粉１～２、硅铁１～２、其他小于２，涂料单边厚度为１．２５毫米。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张清辉，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]