CN105171271B - 一种双涂料药皮耐磨焊条及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双涂料药皮耐磨焊条及其制造方法，该双涂料药皮耐磨焊条包括焊芯和药皮，所述焊芯的横截面为扁平状；所述药皮包括内药皮和外药皮，其中内药皮涂覆在焊芯的外壁，外药皮涂覆在内药皮的一个扁平面上面，所述外药皮的涂料为碳化钨颗粒通过粘结剂粘合而成，所述碳化钨颗粒的颗粒度为1～3mm。有益效果是：与现有的圆棒形耐磨焊条相比，不仅能够提高耐磨焊条的耐磨性能，同时能保持药皮耐磨焊条良好的堆焊工艺性能，而且熔化速度快、熔敷效率高，无需摆弧便可堆焊出宽道焊缝，堆焊成形美观，堆焊过程节能省电。与现有的碳化钨管状耐磨焊条相比，该双涂料药皮耐磨焊条熔化速度快，熔敷效率高，使用时操作方便，造价低，堆焊成形美观。
Description
技术领域
本发明属于焊接材料领域，涉及一种耐磨焊条，特别涉及一种双涂料药皮耐磨焊条及其制造方法。
背景技术
耐磨焊条也称堆焊焊条，是一种在工件表面某部位堆焊一层耐磨合金面的焊条，其目的是提高工作面的耐磨性能和延长使用寿命，堆焊时一般根据使用要求来选用不同合金系统和不同硬度等级的焊条，耐磨焊条常用于新耐磨部件的堆焊和旧磨损部件的修复，由于具有操作灵活方便，品种规格齐全，性价比高等优势，用途非常广泛，仍是目前耐磨焊接领域中使用最多、应用最广的焊接材料之一。
磨损造成设备使用寿命的降低和维护成本的增高，是目前行业最为关心的问题之一，使用耐磨焊条来制造或修复磨损的设备是解决上述问题的常用手段之一，随着机械化产业的迅速发展，对延长设备的使用寿命要求越来越高，迫切需求更好的耐磨焊条新品问世，所以高耐磨焊条的开发具有重要的现实意义。
众所周知，绝大部分的耐磨焊条是通过在焊条药皮中添加耐磨材料或在堆焊冶金过程中能生成耐磨相的途径来实现焊条的耐磨性，所以人们将更耐磨的碳化钨材料应用到耐磨焊条中，能使耐磨性能显著提高，如在药皮中添加高耐磨材料碳化钨粉末能明显地提高耐磨性能，但由于配方比例所限，添加的数量是有限的，而且粉料碳化钨在堆焊过程中容易分解生成其它相，从而降低了碳化钨本身的耐磨性能，如果添加碳化钨颗粒，则很难压涂出药皮焊条产品，为了解决这一问题，人们改变了焊条的结构，开发了碳化钨管状耐磨焊条，为了保证碳化物原有的耐磨性能，在焊条铁皮管中添加了一定粒度的颗粒碳化钨，而且碳化钨所占比例较大，体现了很高的耐磨性能，但这种焊条是使用火焰或碳弧或其它热源将其熔化而实现堆焊的，所以使用过程中远不如药皮耐磨焊条方便，而且堆焊成形也不如药皮耐磨焊条好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种不仅能够提高耐磨性能，同时能保持药皮耐磨焊条良好的堆焊工艺性能，熔化速度快、熔敷效率高，无需摆弧便可堆焊出宽道焊缝的双涂料药皮耐磨焊条及其制造方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种双涂料药皮耐磨焊条，包括焊芯和药皮，其特殊之处是：所述焊芯的横截面为扁平状；所述药皮包括内药皮和外药皮，其中内药皮涂覆在焊芯的外壁，外药皮涂覆在内药皮的一个扁平面上面，形成所述外药皮的涂料为碳化钨颗粒通过粘结剂粘合而成，所述碳化钨颗粒的颗粒度为1～3mm。
作为进一步优选，焊芯的厚度为2～5mm，焊芯的宽度为6～25mm。
作为进一步优选，所述内药皮的厚度为2～3.5mm，所述外药皮的厚度为2～4mm。
作为进一步优选，所述焊芯的厚度为2.0mm，焊芯的宽度为6mm；所述内药皮的厚度为2mm，外药皮的厚度为2mm，所述外药皮的涂料中碳化钨颗粒的颗粒度为1～2mm；用于堆焊堆焊面积小的工件，堆焊耐磨层厚度为1.5～2mm的场合下使用。
作为进一步优选，所述焊芯的厚度为3.0mm，焊芯的宽度为12mm；所述内药皮的厚度为2.5mm，外药皮的厚度为3mm，所述外药皮的涂料中碳化钨的颗粒度为1.5～2.5mm；用于堆焊面积为0.3-0.5M2的工件，堆焊耐磨层厚度为2～4mm的场合下使用。
作为进一步优选，所述焊芯的厚度为4.0mm，焊芯的宽度为20mm；所述内药皮的厚度为3mm，外药皮的厚度为3.5mm，所述外药皮的涂料中碳化钨的颗粒度为2～3mm；用于堆焊面积为0.5M2以上的工件，堆焊耐磨层厚度3～6mm的场合下使用。
作为进一步优选，所述焊芯的厚度为5.0mm，焊芯的宽度为25mm；所述内药皮的厚度为3.5mm，外药皮的厚度为4mm，所述外药皮的涂料中碳化钨的颗粒度为2～3mm；用于堆焊面积为长条形的大型工件，堆焊耐磨层厚度5～10mm的场合下使用。
一种双涂料药皮耐磨焊条的制造方法，包含步骤如下：
1)根据所需焊条的规格设定焊芯的厚度和宽度，使用压辊机将成卷焊芯原料制成扁平状焊芯；
2)按照焊条所需的用途和性能配置形成内药皮涂料；
3)配置形成外药皮涂料；外药皮涂料为颗粒度为1～3mm的碳化钨颗粒通过粘结剂粘合后形成的糊状涂料；
4)通过压涂机将内药皮涂料涂覆在扁平状焊芯外面制成扁平状连续焊条并切断成单根焊条后晾干；
5)将晾干后的单根焊条放入装有外药皮涂料的涂料机内进行单面外药皮的涂覆并烘干，即可制成该双涂料药皮耐磨焊条。
作为进一步优选，所述粘结剂为水玻璃。
本发明的有益效果是：
1、由于焊芯的横截面为扁平状并在扁平状焊芯的外壁涂覆内药皮和外药皮，通过外药皮能够掺入更多的耐磨材料，因此与现有的圆棒形耐磨焊条相比，不仅能够提高耐磨焊条的耐磨性能，同时能保持药皮耐磨焊条良好的堆焊工艺性能，而且熔化速度快、熔敷效率高，无需摆弧便可堆焊出宽道焊缝，堆焊成形美观，堆焊过程节能省电。
2、与现有的碳化钨管状耐磨焊条相比，该双涂料药皮耐磨焊条熔化速度快，熔敷效率高，使用时操作方便，造价低，堆焊成形美观。
3、由于焊芯的横截面为扁平状，因此很容易实现在现有内药皮平面上再涂覆不同配方的药皮涂料，从而能有效地解决现有技术不能添加颗粒配料的难题和配料量受配方比例限制的问题，通过改变焊芯尺寸的大小能实现配制多种大小不同规格的焊条产品。
附图说明
图1是本发明涉及的双涂料药皮耐磨焊条的结构示意图。
图2是图1的剖面图。
图中：1-焊芯，2-药皮，3-内药皮，4-外药皮，5-碳化钨颗粒。
具体实施方式
实施例1
如图1-图2所示，本发明涉及的一种双涂料药皮耐磨焊条，包括焊芯1和药皮2，所述焊芯1的横截面为扁平状，焊芯1的厚度H为2～5mm，焊芯1的宽度B为6～25mm。所述药皮2包括内药皮3和外药皮4，其中内药皮3涂覆在焊芯1的外壁，外药皮4涂覆在内药皮3的一个扁平面上面，所述内药皮3的厚度为2～3.5mm，外药皮4的厚度为2～4mm。所述外药皮4的涂料为碳化钨颗粒5通过粘结剂粘合而成，所述碳化钨颗粒5的颗粒度为1～3mm。
本发明涉及的一种双涂料药皮耐磨焊条的制造方法，包含步骤如下：
1)根据所需焊条的规格大小设定焊芯1的厚度和宽度，使用压辊机将成卷焊芯原料制成扁平状焊芯。
2)按照焊条所需的用途和性能采用常规工艺配置形成内药皮涂料。
3)配置形成外药皮涂料；外药皮涂料为颗粒度为1～3mm的碳化钨颗粒通过粘结剂粘合后形成的糊状涂料；所述粘结剂为水玻璃或胶类等粘结材料。
4)通过压涂机将内药皮涂料涂覆在扁平状焊芯外面制成扁平状连续焊条，并切断成单根焊条后晾干。
5)将晾干后的单根焊条放入装有外药皮涂料的涂料机内进行单面外药皮的涂覆并烘干，即可制成扁平状的双涂料药皮耐磨焊条。
实施例2
如图1-图2所示，本发明涉及的一种双涂料药皮耐磨焊条，包括焊芯1和药皮2，所述焊芯1的横截面为扁平状，焊芯1的厚度H为2mm，焊芯1的宽度B为6mm。所述药皮2包括内药皮3和外药皮4，其中内药皮3涂覆在焊芯1的外壁，外药皮4涂覆在内药皮3的一个扁平面上面，所述内药皮3的厚度为2mm，外药皮4的厚度为2mm。所述外药皮4的涂料为碳化钨颗粒5通过粘结剂粘合而成，所述碳化钨颗粒5的颗粒度为1～2mm。
上述规格的双涂料药皮耐磨焊条适宜堆焊堆焊面积小的工件，堆焊耐磨层厚度为1.5-2mm左右的场合下使用。本实施例选用Φ4mm的D65圆棒形耐磨焊条作为比较对象，为了等同比较，本实施例中的内药皮3的配方采用D65的配方。Φ4mm圆棒形焊条的正常堆焊电流在170-190A范围内，单道堆焊的焊缝成形为凸形，而本实施例公开的耐磨焊条的堆焊电流在120A时就能正常堆焊，在140A时堆焊的焊缝成形非常平整光滑，在不摆条的情况下堆焊的焊缝宽度比圆棒形焊条宽1/3，在堆焊电流一样的条件下，熔化速度比圆棒形焊条快0.5倍，使用这两种焊条在采煤刮板机上分别进行同样厚度耐磨层的堆焊，通过半年运行考核，结果圆棒形焊条堆焊的耐磨层磨损了2/3，而该双涂料药皮耐磨焊条堆焊的耐磨层磨损了接近1/4，是圆棒形焊条堆焊的耐磨层使用寿命的2.5倍。由此充分体现了本焊条耐磨性能高，具有节能省电、熔化速度快、熔敷效率高、不用摆弧能堆焊出宽道焊缝，堆焊成形美观的显现特点。
实施例3
如图1-图2所示，本发明涉及的一种双涂料药皮耐磨焊条，包括焊芯1和药皮2，所述焊芯1的横截面为扁平状，焊芯1的厚度H为3mm，焊芯1的宽度B为12mm。所述药皮2包括内药皮3和外药皮4，其中内药皮3涂覆在焊芯1的外壁，外药皮4涂覆在内药皮3的一个扁平面上面，所述内药皮3的厚度为2.5mm，外药皮4的厚度为3mm。所述外药皮4的涂料为碳化钨颗粒5通过粘结剂粘合而成，所述碳化钨颗粒5的颗粒度为1.5～2.5mm。
上述规格的双涂料药皮耐磨焊条适宜堆焊面积为0.3-0.5M2的工件，堆焊耐磨层厚度2～4mm的场合下使用。本实施例选用Φ5mm的D65圆棒形耐磨焊条作为比较对象(Φ6mm以上的耐磨焊条很少使用)，使用这两种焊条在钢厂喷煤机进料口上分别进行同样厚度和同样宽度的耐磨网格堆焊，通过半年的运行检验，结果圆棒形焊条堆焊的耐磨网格已经磨平，而该双涂料药皮耐磨焊条堆焊的耐磨网格磨损1/2厚度，使用寿命提高了1倍。
实施例4
如图1-图2所示，本发明涉及的一种双涂料药皮耐磨焊条，包括焊芯1和药皮2，所述焊芯1的横截面为扁平状，焊芯1的厚度H为4mm，焊芯1的宽度B为20mm。所述药皮2包括内药皮3和外药皮4，其中内药皮3涂覆在焊芯1的外壁，外药皮4涂覆在内药皮3的一个扁平面上面，所述内药皮3的厚度为3mm，外药皮4的厚度为3.5mm。所述外药皮4的涂料为碳化钨颗粒5通过粘结剂粘合而成，所述碳化钨颗粒5的颗粒度为2～3mm。
上述规格的双涂料药皮耐磨焊条适宜堆焊面积为0.5M2以上的工件，堆焊耐磨层厚度3～6mm的场合下使用。本实施例选用Φ5mm的D65圆棒形耐磨焊条作为比较对象(Φ6mm以上的耐磨焊条很少使用)，使用这两种焊条在铁路磨耗板上分别进行大面积堆焊，耐磨层厚度均为5mm，通过实际运行检测，结果圆棒形焊条堆焊的铁路磨耗板5天后磨损报废，而该双涂料药皮耐磨焊条堆焊的铁路磨耗板9天后磨损报废，使用寿命提高了接近1倍。
实施例5
如图1-图2所示，本发明涉及的一种双涂料药皮耐磨焊条，包括焊芯1和药皮2，所述焊芯1的横截面为扁平状，焊芯1的厚度H为5mm，焊芯1的宽度B为25mm。所述药皮2包括内药皮3和外药皮4，其中内药皮3涂覆在焊芯1的外壁，外药皮4涂覆在内药皮3的一个扁平面上面，所述内药皮3的厚度为3.5mm，外药皮4的厚度为4mm。所述外药皮4的涂料为碳化钨颗粒5通过粘结剂粘合而成，所述碳化钨颗粒5的颗粒度为2～3mm。
上述规格的双涂料药皮耐磨焊条适宜堆焊面积为长条形的大型工件，堆焊耐磨层厚度5～10mm的场合下使用。本实施例选用Φ5mm的D65圆棒形耐磨焊条作为比较对象，使用这两种焊条在装载机刃口板上分别进行3000mm×150mm的刃口面堆焊，耐磨层厚度均为8mm，通过实际使用检验，结果圆棒形焊条堆焊的刃口板使用了43天后磨损报废，而该双涂料药皮耐磨焊条堆焊的刃口板使用了126天后才磨损报废，使用寿命为3倍。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种双涂料药皮耐磨焊条，包括焊芯和药皮，其特征是：所述焊芯的横截面为扁平状；所述药皮包括内药皮和外药皮，其中内药皮涂覆在焊芯的外壁，外药皮涂覆在内药皮的一个扁平面上面，形成所述外药皮的涂料为碳化钨颗粒通过粘结剂粘合而成，所述碳化钨颗粒的颗粒度为1～3mm。
2.根据权利要求1所述的一种双涂料药皮耐磨焊条，其特征是：焊芯的厚度为2～5mm，焊芯的宽度为6～25mm。
3.根据权利要求2所述的一种双涂料药皮耐磨焊条，其特征是：所述内药皮的厚度为2～3.5mm，所述外药皮的厚度为2～4mm。
4.根据权利要求3所述的一种双涂料药皮耐磨焊条，其特征是：所述焊芯的厚度为2.0mm，焊芯的宽度为6mm；所述内药皮的厚度为2mm，外药皮的厚度为2mm，所述外药皮的涂料中碳化钨颗粒的颗粒度为1～2mm；用于堆焊堆焊面积小的工件。
5.根据权利要求3所述的一种双涂料药皮耐磨焊条，其特征是：所述焊芯的厚度为3.0mm，焊芯的宽度为12mm；所述内药皮的厚度为2.5mm，外药皮的厚度为3mm，所述外药皮的涂料中碳化钨的颗粒度为1.5～2.5mm；用于堆焊面积为0.3-0.5M2的工件。
6.根据权利要求3所述的一种双涂料药皮耐磨焊条，其特征是：所述焊芯的厚度为4.0mm，焊芯的宽度为20mm；所述内药皮的厚度为3mm，外药皮的厚度为3.5mm，所述外药皮的涂料中碳化钨的颗粒度为2～3mm；用于堆焊面积为0.5M2以上的工件。
7.根据权利要求3所述的一种双涂料药皮耐磨焊条，其特征是：所述焊芯的厚度为5.0mm，焊芯的宽度为25mm；所述内药皮的厚度为3.5mm，外药皮的厚度为4mm，所述外药皮的涂料中碳化钨的颗粒度为2～3mm；用于堆焊面积为长条形的大型工件。
8.一种用于制造如权利要求1～7任意一项所述的一种双涂料药皮耐磨焊条的制造方法，其特征在于，包含步骤如下：
1)根据所需焊条的规格设定焊芯的厚度和宽度，使用压辊机将成卷焊芯原料制成扁平状焊芯；
2)按照焊条所需的用途和性能配置形成内药皮涂料；
3)配置形成外药皮涂料；外药皮涂料为颗粒度为1～3mm的碳化钨颗粒通过粘结剂粘合后形成的糊状涂料；
4)通过压涂机将内药皮涂料涂覆在扁平状焊芯外面制成扁平状连续焊条并切断成单根焊条后晾干；
5)将晾干后的单根焊条放入装有外药皮涂料的涂料机内进行单面外药皮的涂覆并烘干，即可制成该双涂料药皮耐磨焊条。
9.根据权利要求8所述的一种双涂料药皮耐磨焊条的制造方法，其特征在于：所述粘结剂为水玻璃。
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