CN108857139A - 灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法 - Google Patents

灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108857139A
CN108857139A CN201810800837.2A CN201810800837A CN108857139A CN 108857139 A CN108857139 A CN 108857139A CN 201810800837 A CN201810800837 A CN 201810800837A CN 108857139 A CN108857139 A CN 108857139A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
welding wire
cast iron
gray cast
inovulant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810800837.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张龙江
张守全
彭凡
马勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kocel Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kocel Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kocel Machinery Co Ltd filed Critical Kocel Machinery Co Ltd
Priority to CN201810800837.2A priority Critical patent/CN108857139A/zh
Publication of CN108857139A publication Critical patent/CN108857139A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B23K35/0266—Rods, electrodes, wires flux-cored
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/3073—Fe as the principal constituent with Mn as next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3607—Silica or silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
    • B23K35/404—Coated rods; Coated electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

一种灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法，使用焊接技术领域，用于解决灰铸铁件焊接后出现的色差大、硬度差的问题，提供了一种灰铸铁焊接用焊丝，所述焊丝设置为中空结构，所述中空结构中填置有孕育剂，也即所述焊丝包括外部焊材与内部孕育剂两部分，从而解决了焊接过程中对焊接处填补的外部焊材进行孕育，提升了焊接处的机械性能，并使得焊接处的化学成分与母材基本一致，从而保证了焊接处与母材的具有基本一致的色泽和相差不大的硬度。

Description

灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及铸铁焊接技术领域，更具体地说，涉及一种带有孕育剂的灰铸铁焊接技术及其相应的焊丝装备方法。
背景技术
灰铸铁是应用最为广泛的一种铸铁，约占铸件总含量的一半以上。但是，灰铸铁的特点是碳、硫与磷含量高、组织不均匀、塑性低，属于焊接性不良材料。灰铸铁焊接容易出现的问题：焊材与母材之间存在较大色差和硬度差。这主要有以下3个原因：
1)由于焊补处的化学成份与母材不完全一致；
2)焊补处缺少孕育过程；
3)焊补处铁液的冷却速率与铸件母材不一致。
发明内容
有鉴于以上灰铸铁焊接色差大、本体与焊接处硬度差大的问题，提出了一种灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法，通过调节所用焊丝的化学成分、并在焊丝中心加设孕育剂的方法，使得焊接处的材质与本体材质基本保持一致，从而实现了小色差或者无色差的焊接和硬度差在允许范围内的焊接。
灰铸铁焊接用焊丝，所述焊丝设置为中空结构，所述中空结构中填置有孕育剂，也即所述焊丝包括外部焊材与内部孕育剂两部分。
所述外部焊材的化学成分按重量比(单位：wt.％)包括3.50-3.70份的碳C、2.15-2.35份的硅Si、0.55-0.90份的锰Mn、0.06-0.10份的硫S、≤0.05份的磷P，余量为铁Fe。前述重量比份配置的外部焊材在焊接烧结后能够保证与灰铸铁件本体母材的化学成分基本相同，从而实现焊接处于母材具有相似的机械性能，从而获得整体性能良好的灰铸铁件。
所述内部孕育剂为工业硅铁或者钡硅铁或者锶硅铁或者锆硅铁等工业用硅铁类材质。
具体地，所述硅铁的化学成分按重量比(单位：wt.％)包括74.0-80.0份的硅Si、≤1.0份的钙Ca、1.2-2.0份的铝Al，余量为铁Fe。
具体地，所述钡硅铁的化学成分按重量比(单位：wt.％)包括60.0-65.0份的硅Si、0.8-2.5份的钙Ca、1.0-2.0份的铝Al、4.0-6.0份的钡Ba、8.0-10.0份的锰Mn，余量为铁Fe。
具体地，所述锶硅铁的化学成分按重量比(单位：wt.％)包括70.0-80.0份的硅Si、≤1.0份的钙Ca、≤0.5份的铝Al、0.6-1.0份的锶Sr，余量为铁Fe。
具体地，所述锆硅铁的化学成分按重量比(单位：wt.％)包括60.0-65.0份的硅Si、0.5-1.0份的钙Ca、0.8-1.2份的铝Al、5.0-7.0份的锆Zr、5.0-7.0份的锰Mn，余量为铁Fe。
作为本发明的进一步限定，所述灰铸铁焊接用焊丝呈三层结构状，上层结构与下层结构为设有平面结合面，且所述平面结合面可以相互配合，中间结构用于将上层结构和下层结构结合为一个整体，从而形成功能完整的灰铸铁焊接用焊丝。
更具体地说，所述上层结构和所述下层结构由所述外部焊材制成；所述中间结构包括所述内部孕育剂和粘结剂。
所述灰铸铁焊接用焊丝的制备方法是：
1)采用所述外部焊材加工成形所述下层结构和所述上层结构；
2)将颗粒状的所述内部孕育剂研磨成粉末，所述粉末的粒度可以为50um-100um；
3)清洗所述内部孕育剂粉末，以去除所述内部孕育剂粉末表面的油污杂志等，所述清洗剂可以为酒精，也即采用酒精洗涤所述内部孕育剂粉末；
4)烘干经过清洗后的内部孕育剂粉末，所述烘干的温度为180℃-200℃，烘干时间为2h；
5)将烘干后的内部孕育剂粉末与粘结剂混合，并搅拌均匀，所述粘结剂可以为胶水；
6)将混有粘结剂的所述内部孕育剂粉末涂抹在所述上层结构和所述下层结构的所述平面结合面上，并将所述上层结构和所述下层结构通过所述平面结合面结合或者拼接为一个整体的焊丝。
本发明的有益效果：通过采用本发明所述的设有孕育剂的灰铸铁焊接用焊丝，改善了灰铸铁焊接的外观质量，降低了焊接处与母材之间的色差；改善了焊接处的力学性能，降低了焊接处与母材之间的硬度差。
附图说明
图1是灰铸铁焊接用焊丝剖面结构示意图；
图2是灰铸铁焊接用焊丝横截面示意图；
图3是焊接处与母材对比图表，第一行为焊接处微相照片，第二行为母材微相照片；
图中，1-上层结构；2-下层结构；3-中间结构。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，将按照附图实施例进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的典型实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
如图1、图2所示，所述灰铸铁焊接用焊丝其上层结构1和下层结构2为半圆形横截面结构，所述半圆形横截面的上层结构1和下层结构2通过平面结合面组合为一个横截面为圆形的焊丝，所述上层结构1和下层结构2之间设有中间结构3，所述中间结构3包括内部孕育剂，所述中间结构3将所述上层结构1和下层结构2组合为一个功能完整的焊丝。
为了使焊丝达到最优的使用效果，将所述焊丝制成为350mm～400mm长、上层结构1和下层结构2的半圆形横截面的直径为8mm-12mm，所述中间结构3的厚度为0.15mm-0.25mm，按重量比计的话，所述内部孕育剂与外部焊材的重量比为0.5％-1％，也即孕育剂的加入量为0.5％-1％。
所述灰铸铁焊接用焊丝的制备方法是：
1)采用所述外部焊材加工成形所述横截面为半圆形、直径为10mm的下层结构2和所述上层结构1，所述外部焊材的化学成分按重量比(单位：wt.％)为碳当量CE为4.40775、碳C为3.65、硅Si为2.25、锰Mn为0.21、硫S为0.023、磷P为0.031，余量为铁Fe；
2)取上述1)中外部焊材重量的0.5％份的颗粒状硅铁内部孕育剂，并将颗粒状的所述硅铁内部孕育剂研磨成粉末，所述粉末的粒度可以为50um-100um；
3)清洗所述硅铁内部孕育剂粉末，以去除所述硅铁内部孕育剂粉末表面的油污杂志等，所述清洗剂可以为酒精，也即采用酒精洗涤所述硅铁内部孕育剂粉末；
4)烘干经过清洗后的硅铁内部孕育剂粉末，所述烘干的温度为180℃-200℃，烘干时间为2h；
5)将烘干后的硅铁内部孕育剂粉末与粘结剂混合，并搅拌均匀，所述粘结剂可以为胶水；
6)将混有粘结剂的所述硅铁内部孕育剂粉末涂抹在所述上层结构和所述下层结构的所述平面结合面上，并将所述上层结构和所述下层结构通过所述平面结合面结合或者拼接为一个整体的焊丝。
用制成的所述焊丝焊接下述化学成分的灰铸铁件，所述待焊接的灰铸铁的化学成分按重量比(单位：wt.％)为碳C为3.05-3.25、硅Si为1.7-2.0、锰Mn为0.55-0.9、硫S为0.09-0.1、磷P为≤0.03，余量为铁Fe。采用此配置的焊丝对以上灰铸铁件进行焊接，在焊接后对焊接处或者焊缝与母材进行硬度测试和色差比对，从图3所示的试验对比可知焊接处与母材的色差较小，经过打磨后几乎同色；对母材和焊接处进行硬度测试，母材的硬度为189HB(质量要求的标准硬度值为170HB-190HB)，焊接处的硬度为219HB，焊接处的硬度可以满足铸件整体的需求。本发明所制备的焊丝很好的解决了灰铸铁接焊接的焊接处会有与母材色差大和硬度等机械性能偏差超标的问题。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种灰铸铁焊接用焊丝，其特征在于，所述灰铸铁焊接用焊丝设置为中空结构，所述中空结构中填置有孕育剂，即所述灰铸铁焊接用焊丝包括外部焊材和内部孕育剂；或者所述灰铸铁焊接用焊丝设置为层状结构，分为上层结构、下层结构和中间结构，所述上层结构和下层结构由外部焊材制成，所述中间结构由内部孕育剂制成。
2.如权利要求1所述的灰铸铁焊接用焊丝，其特征在于，所述外部焊材形成的焊接处的化学成分与母材基本相同。
3.如权利要求2所述的灰铸铁焊接用焊丝，其特征在于，所述外部焊材的化学成分按重量比(单位：wt.％)包括3.50-3.70份的碳C、2.15-2.35份的硅Si、0.55-0.90份的锰Mn、0.06-0.10份的硫S、≤0.05份的磷P，余量为铁Fe。
4.如权利要求1所述的灰铸铁焊接用焊丝，其特征在于，所述内部孕育剂为工业用硅铁类材质，如所述内部孕育剂可以为硅铁或者钡硅铁或者锶硅铁或者锆硅铁。
5.如权利要求4所述的灰铸铁焊接用焊丝，其特征在于，所述硅铁的化学成分按重量比(单位：wt.％)包括74.0-80.0份的硅Si、≤1.0份的钙Ca、1.2-2.0份的铝Al，余量为铁Fe。
6.如权利要求4所述的灰铸铁焊接用焊丝，其特征在于，所述钡硅铁的化学成分按重量比(单位：wt.％)包括60.0-65.0份的硅Si、0.8-2.5份的钙Ca、1.0-2.0份的铝Al、4.0-6.0份的钡Ba、8.0-10.0份的锰Mn，余量为铁Fe。
7.如权利要求4所述的灰铸铁焊接用焊丝，其特征在于，所述锶硅铁的化学成分按重量比(单位：wt.％)包括70.0-80.0份的硅Si、≤1.0份的钙Ca、≤0.5份的铝Al、0.6-1.0份的锶Sr，余量为铁Fe。
8.如权利要求4所述的灰铸铁焊接用焊丝，其特征在于，所述锆硅铁的化学成分按重量比(单位：wt.％)包括60.0-65.0份的硅Si、0.5-1.0份的钙Ca、0.8-1.2份的铝Al、5.0-7.0份的锆Zr、5.0-7.0份的锰Mn，余量为铁Fe。
9.一种灰铸铁焊接用焊丝的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将颗粒状的所述内部孕育剂研磨为粉末状；
清洗粉末状的所述内部孕育剂，烘干粉末状的所述内部孕育剂；
将粉末状的所述内部孕育剂与粘结剂混合；
将混有粘结剂的粉末状的所述内部孕育剂施涂在上层结构和下层结构的平面结合面上。
10.如权利要求9所述的灰铸铁焊接用焊丝的制备方法，其特征在于，粉末状所述内部孕育剂的粒度为50um-100um，所述烘干步骤的烘干温度为180℃-200℃、烘干时间为2h。
CN201810800837.2A 2018-07-23 2018-07-23 灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法 Pending CN108857139A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810800837.2A CN108857139A (zh) 2018-07-23 2018-07-23 灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810800837.2A CN108857139A (zh) 2018-07-23 2018-07-23 灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108857139A true CN108857139A (zh) 2018-11-23

Family

ID=64303804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810800837.2A Pending CN108857139A (zh) 2018-07-23 2018-07-23 灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108857139A (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60106694A (ja) * 1983-11-14 1985-06-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 鋳鉄用溶接棒の製造方法
CN87100402A (zh) * 1986-01-21 1987-08-12 埃尔凯姆金属公司 灰铸铁的孕育剂
JPH0747489A (ja) * 1993-08-09 1995-02-21 Suzuki Miyuki ねずみ鋳鉄の電気熔接棒
CN1126648A (zh) * 1995-01-10 1996-07-17 罗启昌 一种铸铁电焊条
CN1769002A (zh) * 2005-11-17 2006-05-10 西安理工大学 用于灰铸铁和球墨铸铁焊接的同质电焊条/气焊丝
CN101554688A (zh) * 2009-05-15 2009-10-14 西安理工大学 药芯合金化球墨铸铁同质气焊丝及电焊条
CN202039113U (zh) * 2011-03-29 2011-11-16 福建三祥工业新材料有限公司 包芯线
CN102357750A (zh) * 2011-09-21 2012-02-22 于风福 一种药芯焊丝堆焊材料
CN104561431A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 宁夏共享装备有限公司 一种厚大断面球墨铸铁的生产方法
CN107267855A (zh) * 2017-07-07 2017-10-20 广西玉柴机器股份有限公司 一种高强度含镍灰铸铁及其铸造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60106694A (ja) * 1983-11-14 1985-06-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 鋳鉄用溶接棒の製造方法
CN87100402A (zh) * 1986-01-21 1987-08-12 埃尔凯姆金属公司 灰铸铁的孕育剂
JPH0747489A (ja) * 1993-08-09 1995-02-21 Suzuki Miyuki ねずみ鋳鉄の電気熔接棒
CN1126648A (zh) * 1995-01-10 1996-07-17 罗启昌 一种铸铁电焊条
CN1769002A (zh) * 2005-11-17 2006-05-10 西安理工大学 用于灰铸铁和球墨铸铁焊接的同质电焊条/气焊丝
CN101554688A (zh) * 2009-05-15 2009-10-14 西安理工大学 药芯合金化球墨铸铁同质气焊丝及电焊条
CN202039113U (zh) * 2011-03-29 2011-11-16 福建三祥工业新材料有限公司 包芯线
CN102357750A (zh) * 2011-09-21 2012-02-22 于风福 一种药芯焊丝堆焊材料
CN104561431A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 宁夏共享装备有限公司 一种厚大断面球墨铸铁的生产方法
CN107267855A (zh) * 2017-07-07 2017-10-20 广西玉柴机器股份有限公司 一种高强度含镍灰铸铁及其铸造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017050284A1 (zh) 一种锡基银石墨烯无铅复合钎料的制备方法
CN105293491B (zh) 一种koh固体活化的活性炭制备及成型方法
CN105441815A (zh) 一种金刚石工具用改性超细低氧水雾化合金粉末制备方法
JP4887728B2 (ja) 焼結原料の造粒方法
CN103711795B (zh) 一种tc轴承的生产方法
CN107398657A (zh) 一种焊接专用助焊剂及其制备方法
CN102642100A (zh) 一种x100管线钢用埋弧焊烧结焊剂及其制备方法
CN107999999A (zh) 一种用于磨煤辊的耐磨粒磨损药芯焊丝及制备方法
CN108857139A (zh) 灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法
CN109574636A (zh) 一种熔模精密铸造铝合金用水溶性陶瓷型芯及制备方法
CN206483385U (zh) 一种便于砂轮混料搅拌的卸料装置
CN102416480B (zh) 水雾化制备铜锡镍合金粉的方法
CN107034420A (zh) 无磁钢制品及其制造方法
CN107252995A (zh) 一种用于钠冷快中子增殖堆焊接的不锈钢焊条
CN106216660B (zh) 一种耐磨性好的金刚石磨具用胎体材料及制备方法
CN104372237B (zh) 高致密度和高磁性能粉末冶金铁硅铝合金的制备方法
CN108817310A (zh) 一种铸渗涂料及制备方法
CN110773905B (zh) 大线能量焊接用钢焊接药芯焊丝及其制备方法与焊接方法
CN101670502A (zh) 一种高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金及生产方法
CN107598157A (zh) 汽车配件用无偏析铁铜碳粘结混合粉料及其制作方法
CN106281219A (zh) 一种水油双溶性金刚石复合研磨膏及其制备方法
CN109825671A (zh) 一种工业硅粉球团的制备方法及其用途
CN109483082A (zh) 一种药皮焊环及其制备方法
CN207770841U (zh) 一种高循环使用寿命气雾化制粉用保温坩埚
JP4887729B2 (ja) 焼結原料の造粒方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181123

RJ01 Rejection of invention patent application after publication