CN102513740A - 抗强冲击耐磨损堆焊焊条 - Google Patents

抗强冲击耐磨损堆焊焊条 Download PDF

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Abstract

发明公开一种抗强冲击耐磨损堆焊焊条。焊芯与药皮按下述重量份数比制备而成：焊芯40～45份：药皮55～60份，所述的焊芯为H08A，所述的药皮由以下组分按下述重量份数组成：大理石1～4份，萤石1～4份，金红石10～25份，钛白粉10～25份，铁粉10～20份，钛铁0.2～1.5份，中碳锰铁30～60份，高碳铬铁1～5份，金属铬10～20份，钼铁2～10份，镍粉1～4份，纯碱0.5～2份，稀土硅铁0.5～2份，钾钠水玻璃10～20份。本发明堆焊焊条具有焊接工艺性好、堆焊金属加工硬化率高和耐凿削式冲击磨损性能优异，大大提高工件的使用寿命以及降低工件的维修成本，具有较好的经济效益和社会效益。

Description

抗强冲击耐磨损堆焊焊条
技术领域
本发明涉及一种堆焊焊条，尤其涉及一种具有优良的抗冲击、抗腐蚀、抗耐磨性能的抗强冲击耐磨损堆焊焊条。
背景技术
众所周知，在冲击磨料磨损工况条件下工作的工件磨损十分严重，直接导致了生产成本增加，为企业增添了很大的负担。例如用于矿石粉碎的颚式破碎机 ,其颚板通常由抗凿削式磨粒磨损性能良好的高锰钢制造的。但是，由于颚式破碎机工作时受到矿石的强烈撞击和磨损，磨损还是非常严重，几天就需要更换新的颚板。如果能用焊接的方法把磨损的部分修复，将会给企业带来可观的经济效益。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题提出的，其目的是提供具有优良的抗冲击、抗腐蚀、抗耐磨性能的堆焊焊条，该焊条堆焊出的工件表面或在硬面堆焊前做过渡层堆焊可承受强烈冲击，提高工件的使用寿命以及降低工件的维修成本的一种铁基抗强冲击耐磨堆焊焊条。
本发明各原料的重量范围是经过发明人进行大量的摸索和试验总结得出的，各原料在下述重量范围内都具有较好的效果。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
抗强冲击耐磨损堆焊焊条，该焊条由焊芯和药皮组成，焊芯与药皮按下述重量份数比制备而成：焊芯40～45份：药皮55～60份，所述的焊芯为H08A，其在于所述的药皮由以下组分按下述重量份数组成：
大理石1～4份，萤石1～4份，金红石10～25份，钛白粉10～25份，铁粉10～20份，钛铁0.2～1.5份，中碳锰铁30～60份，高碳铬铁1～5份，金属铬10～20份，钼铁2～10份，镍粉1～4份，纯碱0.5～2份，稀土硅铁0.5～2份，钾钠水玻璃10～20份。
所述的药皮由以下组分按下述重量份数组成：
大理石1.5～3份，萤石1.5～3份，金红石13～22份，钛白粉13～22份，铁粉12～18份，钛铁0.4～1.2份，中碳锰铁35～55份，高碳铬铁2～4份，金属铬12～18份，钼铁5～8份，镍粉2～3.5份，纯碱0.7～1.5份，稀土硅铁0.7～1.6份，钾钠水玻璃12～18份。
所述的药皮由以下组分按下述重量份数组成：
大理石2份，萤石2份，金红石18份，钛白粉18份，铁粉15份，钛铁0.8份，中碳锰铁45份，高碳铬铁3份，金属铬15份，钼铁6.5份，镍粉3份，纯碱1.2份，稀土硅铁1.2份，钾钠水玻璃15份。
所述的钾钠水玻璃的模数为3.3。
制备本发明抗强冲击耐磨损堆焊焊条采用常规方法，先按配方配比将药皮所用原料粉剂混合均匀后加入钾钠水玻璃搅拌均匀待用，再按焊芯与药皮的配比由油压机压涂于焊芯上，经自然干燥和烘干设备上烘干即为成品。
本发明与现有技术相比的优点和有益效果如下：
本发明的堆焊焊条，为Fe-Mn-Cr-Mo-V合金系，配方科学合理，且成本低廉，本发明堆焊由于加入了大量的Mn元素，在焊态金相中为纯奥氏体组织。在焊条中加入了一定量的 Cr、Mo的合金元素 ,它们都是铁基合金的强化形成元素，尤其是 Cr 的复杂碳化物(Cr ,Fe)7C3 和(Cr ,Fe)23C6 对材料的耐磨性能有很大影响。这些合金元素在形成碳化物的同时 ,固溶在奥氏体组织中 ,提高了堆焊层的强度，进一步提高了融敷金属的耐磨性能。经过实验室试验和现场应用，表明本发明堆焊焊条具有焊接工艺性好、堆焊金属加工硬化率高和耐凿削式冲击磨损性能优异的特点，采用本发明焊条堆焊出的工件表面或在硬面堆焊前做过渡层堆焊可承受强烈冲击，从而大大提高工件的使用寿命以及降低工件的维修成本，本发明具有较好的经济效益和社会效益。
本发明选择了目前国内常用的抗冲击耐磨焊条用的是D256，以及可以在市场上买到的有名厂家生产的抗冲击耐磨堆焊焊条，进行抗冲击和抗磨损实验。抗磨损实验采用的是堆焊金属磨粒磨损试验，试验遵循《JB/T 7705-1995 松散磨粒磨料磨损试验方法-橡胶轮法》，以Q235钢为标样，采用40-70目的石英砂，样品尺寸75mm×25mm×10mm，每种样品进行9个平行试验取平均值，其相对耐磨性是标样的12-13倍。堆焊层金属硬度测试遵循《GB/T 230-91 金属洛氏硬度测试方法》，采用时代TH300洛氏硬度计，每个数据取十个试验点进行测量取平均值，焊态硬度为HRC：18-22，有很好的韧性，在承受强烈的冲击下，不易折断。经过500次冲击（冲击力90kn）后，表面的硬度为可达HRC：50-55。可以承受强烈的耐磨损，达到表面硬度高，里面的韧性好，而且本发明堆焊焊条在焊接前不需预热。另外，还进行了一下对比试验：
1、本发明的抗强冲击耐磨堆焊焊条与其它厂家抗冲击耐磨堆焊焊条及目前国内常用的抗冲击耐磨焊条D256抗冲击比较，结果见表1。
由表1可以看出，本发明的抗强冲击耐磨焊条的抗冲击能力强于其它品牌的抗冲击耐磨焊条，仅仅略低于世界最著名的焊条生产厂商瑞士卡斯特林（Castolin）的产品。
2、本发明的抗强冲击耐磨堆焊焊条与其它抗冲击耐磨堆焊焊条抗冲击耐磨性比较结果见表2，试验方法：采用的美国的G65-1991标准磨料磨损实验（《ASTM G65-1991STNDARD PRATICE FOR CONDUCTING DRY SAND/RUBBER WHEEL RBASION TESTS》）。
由表2可以看出，本发明的抗强冲击耐磨焊条与各著名生产厂家的抗冲击耐磨焊条的对比，本发明焊条从抗冲击性和抗耐磨性上看，仅仅略低于世界最著名的焊条生产厂商瑞士卡斯特林（Castolin）的产品，但价格仅是它的1/10。因此，具有较好的发展前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
抗强冲击耐磨损堆焊焊条，由焊芯和药皮组成，首先按药皮组分的重量份数取粉剂：大理石2份，萤石2份，金红石18份，钛白粉18份，铁粉15份，钛铁0.8份，中碳锰铁45份，高碳铬铁3份，金属铬15份，钼铁6.5份，镍粉3份，纯碱1.2份，稀土硅铁1.2份。将上述粉剂混合均匀，然后按钾钠水玻璃模数为3.3，取钾钠水玻璃15份与药皮粉料搅拌均匀待用，再按焊芯与药皮的配比取直径4.0mm的H08A焊芯40份，上述待用药皮60份，由油压机压涂于焊芯上，经自然干燥和烘干设备上烘干即为成品。双层堆焊金属硬度HRC 22，经过500次冲击后硬度达到HRC51。
实施例2
抗强冲击耐磨损堆焊焊条，由焊芯和药皮组成，首先按药皮组分的重量份数取粉剂：大理石1份，萤石4份，金红石25份，钛白粉25份，铁粉20份，钛铁1.5份，中碳锰铁60份，高碳铬铁5份，金属铬20份，钼铁10份，镍粉4份，纯碱2份，稀土硅铁2份。将上述粉剂混合均匀，然后按钾钠水玻璃模数为3.3，取钾钠水玻璃20份与药皮粉料搅拌均匀待用，再按焊芯与药皮的配比取直径4.0mm的H08A焊芯40份，上述待用药皮60份，由油压机压涂于焊芯上，经自然干燥和烘干设备上烘干即为成品。
实施例3
抗强冲击耐磨损堆焊焊条，由焊芯和药皮组成，首先按药皮组分的重量份数取粉剂：大理石4份，萤石1份，金红石10份，钛白粉10份，铁粉10份，钛铁0.2份，中碳锰铁30份，高碳铬铁1份，金属铬10份，钼铁2份，镍粉1份，纯碱0.5份，稀土硅铁0.5份。将上述粉剂混合均匀，然后按钾钠水玻璃模数为3.3，取钾钠水玻璃10份与药皮粉料搅拌均匀待用，再按焊芯与药皮的配比取直径4.0mm的H08A焊芯45份，上述待用药皮55份，由油压机压涂于焊芯上，经自然干燥和烘干设备上烘干即为成品。
实施例4
抗强冲击耐磨损堆焊焊条，由焊芯和药皮组成，首先按药皮组分的重量份数取粉剂：大理石1.5份，萤石3份，金红石22份，钛白粉22份，铁粉18份，钛铁1.2份，中碳锰铁55份，高碳铬铁4份，金属铬18份，钼铁8份，镍粉3.5份，纯碱1.5份，稀土硅铁1.6份。将上述粉剂混合均匀，然后按钾钠水玻璃模数为3.3，取钾钠水玻璃18份与药皮粉料搅拌均匀待用，再按焊芯与药皮的配比取直径4.0mm的H08A焊芯43份，上述待用药皮57份，由油压机压涂于焊芯上，经自然干燥和烘干设备上烘干即为成品。
实施例5
抗强冲击耐磨损堆焊焊条，由焊芯和药皮组成，首先按药皮组分的重量份数取粉剂：大理石3份，萤石1.5份，金红石13份，钛白粉13份，铁粉12份，钛铁0.4份，中碳锰铁35份，高碳铬铁2份，金属铬12份，钼铁5份，镍粉2份，纯碱0.7份，稀土硅铁0.7份。将上述粉剂混合均匀，然后按钾钠水玻璃模数为3.3，取钾钠水玻璃12份与药皮粉料搅拌均匀待用，再按焊芯与药皮的配比取直径4.0mm的H08A焊芯41份，上述待用药皮59份，由油压机压涂于焊芯上，经自然干燥和烘干设备上烘干即为成品。
实施例6
抗强冲击耐磨损堆焊焊条，由焊芯和药皮组成，首先按药皮组分的重量份数取粉剂：大理石2.5份，萤石2.5份，金红石20份，钛白粉15份，铁粉14份，钛铁0.6份，中碳锰铁40份，高碳铬铁3.5份，金属铬16份，钼铁8份，镍粉2份，纯碱1份，稀土硅铁1.2份。将上述粉剂混合均匀，然后按钾钠水玻璃模数为3.3，取钾钠水玻璃17份与药皮粉料搅拌均匀待用，再按焊芯与药皮的配比取直径4.0mm的H08A焊芯44份，上述待用药皮56份，由油压机压涂于焊芯上，经自然干燥和烘干设备上烘干即为成品。
实施例7
抗强冲击耐磨损堆焊焊条，由焊芯和药皮组成，首先按药皮组分的重量份数取粉剂：大理石3.5份，萤石2份，金红石16份，钛白粉19份，铁粉16份，钛铁1份，中碳锰铁50份，高碳铬铁2.5份，金属铬14份，钼铁5份，镍粉3份，纯碱1.2份，稀土硅铁1份，钾钠水玻璃13份。将上述粉剂混合均匀，然后按钾钠水玻璃模数为3.3，取钾钠水玻璃13份与药皮粉料搅拌均匀待用，再按焊芯与药皮的配比取直径4.0mm的H08A焊芯42份，上述待用药皮58份，由油压机压涂于焊芯上，经自然干燥和烘干设备上烘干即为成品。
                                                
Figure 2011104363871100002DEST_PATH_IMAGE002
Figure 2011104363871100002DEST_PATH_IMAGE004

Claims (4)

1.抗强冲击耐磨损堆焊焊条，该焊条由焊芯和药皮组成，焊芯与药皮按下述重量份数比制备而成：焊芯40～45份：药皮55～60份，所述的焊芯为H08A，其特征在于：所述的药皮由以下组分按下述重量份数组成：
大理石1～4份，萤石1～4份，金红石10～25份，钛白粉10～25份，铁粉10～20份，钛铁0.2～1.5份，中碳锰铁30～60份，高碳铬铁1～5份，金属铬10～20份，钼铁2～10份，镍粉1～4份，纯碱0.5～2份，稀土硅铁0.5～2份，钾钠水玻璃10～20份。
2.根据权利要求1所述的抗强冲击耐磨损堆焊焊条，其特征在于：所述的药皮由以下组分按下述重量份数组成：
大理石1.5～3份，萤石1.5～3份，金红石13～22份，钛白粉13～22份，铁粉12～18份，钛铁0.4～1.2份，中碳锰铁35～55份，高碳铬铁2～4份，金属铬12～18份，钼铁5～8份，镍粉2～3.5份，纯碱0.7～1.5份，稀土硅铁0.7～1.6份，钾钠水玻璃12～18份。
3.根据权利要求1所述的抗强冲击耐磨损堆焊焊条，其特征在于：所述的药皮由以下组分按下述重量份数组成：
大理石2份，萤石2份，金红石18份，钛白粉18份，铁粉15份，钛铁0.8份，中碳锰铁45份，高碳铬铁3份，金属铬15份，钼铁6.5份，镍粉3份，纯碱1.2份，稀土硅铁1.2份，钾钠水玻璃15份。
4.根据权利要求1、2或3所述的抗强冲击耐磨损堆焊焊条，其特征在于所述的钾钠水玻璃的模数为3.3。
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