CN1051005A - 无渣耐磨堆焊电焊条 - Google Patents

Abstract

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。

Description

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。

本发明的目的是研制一种施焊后不需敲渣的耐磨堆焊电焊条。

本发明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，选择了本发明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）本发明的无渣耐磨堆焊电焊条施焊时稳弧性的实现。由于本发明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）本发明的无渣耐磨堆焊电焊条施焊时合金元素过渡的实现：由于本发明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，本发明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，本发明的合金元素铬、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）本发明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：本发明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）本发明的无渣耐磨堆焊电焊条压制的实现：由于本发明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，本发明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，本发明的堆焊电焊条涂层材料配方中的组成物均100%通过40目筛。

本发明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 Cr

  2.4～3.8   11.2～18.3    4.2～6.5  2.4～3.3    2.1～3.5

      Ti        Al            Si         S          P

   0.02～0.06  0.01～0.04   0.6～1.2   ≤0.035     ≤0.04

堆焊层硬度HRC≥60。

本发明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：本发明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       1    1    ＜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。

本发明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。

Claims (3)

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。