低碳钢芯球墨铸铁电焊条制造技术

用于焊补或焊接球墨铸铁铸件的低碳钢芯球墨铸铁电焊条．其焊芯用低碳钢（Ｈ０８Ａ）［ＧＢ１３００－７７］为焊芯，外涂球墨化和合金化药皮，此种焊条可采用冷焊或热焊工艺．能适应多种级别的球墨铸铁焊接，焊接接头与母材进行相应热处理后其强度、塑性、金相组织和硬度等均能与母材性能匹配，该焊条还可用于蠕墨铸铁、灰口铸铁、合金铸铁，可锻铸铁的焊补．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种用于焊补或焊接球墨铸铁铸件的球墨铸铁电焊条。球墨铸铁件极易出现各种铸造缺陷，废品率 高，焊接性能 差，为在球墨铸铁件生产中广泛应用焊接技术必须解决好下述问题(1)焊后焊接区的性能与母材良好匹配。即焊缝最好仍为球墨铸铁，焊接接头强度、塑性、硬度、金相组织等性能与母材基本一致，应该满足球墨铸铁各种牌号(GB1348-78)的要求;(2)接头具有良好的机械加工性能;(3)能采用焊前不予热母材的冷焊工艺;(4)焊接方法简便灵活，材料廉价易得适于大批生产。目前焊接球墨铸铁的涂药电焊条主要有镍基焊条、球铁铸芯电焊条和低碳钢芯球铁电焊条等。苏联专利№439364 B23K35/1975 指出一种镍-铁合金焊芯涂药电焊条其涂药成份是(重量%)萤石8-15 石墨10-15碳酸钡20-35 白云石4-8铝粉2-4 金属锰1-3钛粉2-4 镍粉6-12菱苦土3-12 大理石其余这种镍基焊条常用于球铁铸件焊补，接头加工性较好，其不足是焊缝是镍基合金不是球墨铸铁，焊缝强度、硬度低于母材，焊缝易产生热裂纹且价格昂贵。美国专利№3723100 Zntcl C22C 37/04U·S cl 75-123CB 1973指出可用于制造涂药焊条的铸造球墨铸铁焊芯，其成份是(重量%)C 2.5-4.5;Si 1-4.5;Mn0.005-0.1;P 0.003-0.08;S 0.001-0.01;Ca＞0.006;Ba＞0.0002;Fe其余。这种铸造球铁芯电焊条焊成的焊缝是球墨铸铁，当焊接工艺恰当时具有良好的冷焊效果和接头加工性，其不足是焊接接头强度一般为σb40-60kgf/mm2，接头经正头后不能满足(60-80kgf/mm2)球铁铸件(QT60-2、QT70-2)的要求，焊缝的金相组织和硬度都不能与相应等级母材匹配，并且由于铸造焊芯表面粗糙若逐根磨削成本提高。“高球化稳定性低白口倾向的通用铸铁焊条的研究”(焊接杂志1984年9期第4页)指出一种焊接球墨铸铁的低碳钢芯球墨铸铁电焊条，其焊缝主要成份是(重量%)C3.18、Si4.12、Mn0.48、S0.001、P0.027、ΣR0.018、Mg0.009、Al0.43、Ca及其它碱土金属，该焊条具有结构简单、成本低、易制造的优点，但焊接球墨铸铁后的焊缝性能，正火后金相组织及硬度，不完全正火后金相组织，退火后的硬度分别不能与球墨铸铁QT60-2、QT50-5、QT42-10相匹配，焊接接头强度不能满足QT70-2(σb70-80kgf/mm2)的要求。本专利技术的目的在于克服用于焊接球墨铸铁的涂药电焊条的上述缺点，获得一种综合性能优良的低碳钢芯球墨铸铁电焊条，焊芯采用低碳钢(H08A)〔GB1300-77〕，其成份(重量%)C≤0.10、Ni≤0.30、Mn0.30～0.55、S＜0.030、Si≤0.33、P＜0.030、Cr≤0.20。焊条涂药配方(重量%)石墨28-32%硅铁(75＊)15-18%大理石5-7%碳酸钡2-4%菱苦土2-4%铝粉7-9%锰铁3-5%铜粉1-3%锡粉0.8-1.2%钇基重稀土铁合金3-5%萤石其余焊条重量系数30-35%，钾钠水玻璃为粘合剂。焊丝直径φ3.2mm，φ4.0mm，φ5.0mm，可用焊条压敷机顺利制成。焊接电源可用交流或直流，焊接电流φ3.2时用110-130A、φ4.0时用150-160A、φ5.0时用180-200A。堆焊金属成份范围(重量%)C3.8-4.0 Si3.4-3.8Mn0.6-0.8 S0.001-0.01P0.01-0.05 ΣR0.03-0.10Mg0.005-0.02 Ca～0.001Ba～0.001 Sn0.1-0.2Cu0.3-0.8 Fe其余(ΣR为钇基重稀土)锡在球墨铸铁焊缝中有极强的稳定珠光体作用，特别是在焊缝进行正火处理时，微量锡可使焊缝获得60～80%以上的珠光体组织(不加锡的正火焊缝组织95%以上是铁素体)，因此锡能使焊缝强度大大提高，但过量锡将使焊缝塑性、韧性下降，所以锡的加入量要适当。另外0.09%～0.36%的锡对焊缝无反球化作用。铜对稳定珠光体和提高强度有一定效果，在加入微量锡的基础上加入少量铜，可解决含锡量不足而使珠光体量和强度不够的问题，同时也避免锡过多造成焊缝脆化的弊病。采用钇基重稀土(ΣR)为主，并加入微量Mg、Ca、Ba组成多元复合球化剂，同时选择高碳、中硅、适量锰、低硫、低磷相配合，可获得球化稳定、机械性能好、形成渗碳体倾向小、抗裂性好的焊缝组织和接头性能，并使该焊条能进行不予热冷焊。本专利技术与现有焊条相比具有以下优点(1)采用普通低碳钢焊芯外涂药皮结构简单，材料廉价易得，适于大批生产;(2)能适应多种级别的球墨铸铁母材(强度、塑性)要求，正火后能达到σb70～80kgf/mm2，退火后能达到δ＝10～14%，焊态也能得到σb60～70kgf/mm2;(3)焊接接头经不同热处理后，其接头的金相组织、硬度、强度、延伸率均与球铁母材QT70-2、QT60-2、QT50-5、QT42-10等牌号的性能指标一致。实施例当焊条采用下列涂药配方(重量%)石墨30%;硅铁(75＃)15%、萤石23.5%、大理石6%、碳酸钡3%、菱苦土3%、铝粉8%、铜粉2%、锡粉1%、锰铁4%、钇基重稀土铁合金4.5%，焊接接头拉伸试验按“金属拉伸试验法”(GB228-76)进行，接头金相和硬度试验按“稀土镁球墨铸铁金相标准”(JB1802-72)进行，冷焊球墨铸铁后的接头性能数据见表一。附图1对接试件及焊接接头拉伸试件取样位置附图2冷焊接头正火后的焊缝组织(a)和熔合区组织(b)附图3冷焊接头不完全正火后的焊缝组织(a)和熔合区组织(b)附图4冷焊接头退火后的焊缝组织(a)和熔合区组织(b)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焊补或焊接球墨铸铁铸件的球墨铸铁电焊条、焊芯是低碳钢（Ｈ０８Ａ），外涂球墨化和合金化药皮，其特征在于药皮配方是（重量％）：石墨：２８－３２％硅铁（７４＃）：１５－１８％大理石：：５－７％碳酸钡：：２－４％菱苦土： ２－４％铝粉：７－９％锰铁：３－５％铜粉：１－３％锡粉：０．８－１．２％钇基重稀土铁合金：３－５％莹石：其余。

【技术特征摘要】
一种用于焊补或焊接球墨铸铁铸件的球墨铸铁电焊条、焊芯是低碳钢(H08A)，外涂球墨化和合金化药皮，其特征在于药皮配方是(重量%)石墨 28～32%硅铁(75#) 15～18%大理石 5～7%碳酸钡 2～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭高峨，任广顺，张楚信，
申请(专利权)人：吉林工业大学，杭州电焊条厂，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]