CN109226996B - 一种奥贝体钢道岔焊补用电焊条及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种奥贝体钢道岔焊补用电焊条，包括：焊芯；包覆在所述焊芯外部的药皮；所述药皮包括：大理石；萤石；钛白粉；金属锰；金属铬；金红石；钼铁；羧甲基纤维素钠；纯碱；钒铁；镍粉；硅铁；石墨。本发明采用特殊成分的药皮，尤其是通过对药皮中各成分的用量进行合理的配制，使这种电焊条尤其适用于对奥贝体钢道岔进行焊补，焊补时电弧稳定、飞溅少，脱渣容易，焊缝成型性好，焊补后的区域抗拉强度、屈服强度、拉伸率、冲击功性能较高。本发明还提供了一种奥贝体钢道岔焊补用电焊条的制备方法。

Description

一种奥贝体钢道岔焊补用电焊条及其制备方法

技术领域

本发明涉及电焊条技术领域，尤其涉及一种奥贝体钢道岔焊补用电焊条及其制备方法。

背景技术

奥贝体钢道岔主要用于铁路钢轨分道、合道处，是铁轨的必要组成部分，为轨道运输线不可或缺的构成部分，为国民经济建设的运输发挥着巨大的作用。

随着我国经济的高速发展，铁路行业的突飞猛进，预计到2025年我国铁路线总长将达20万公里。巨大的运载量及复杂恶劣的运营环境是中国铁路的重要特征，其导致奥贝体钢道岔剥离、掉块、压塌、裂纹等损伤十分严重。目前，我国高铁线路总长已达2.2万公里，货运量也大大增加，这增加了铁路线路的磨损和运营成本，特别是道岔部位常常磨损严重，而且更换道岔的劳动强度大，原材料及道岔成本居高不下，因此，研发针对道岔焊补修复专用焊条已成为当务之急。

目前，我国基本上还未实行多次焊补修复道岔再使用的方式，采用不同的专用焊条对不同材质的道岔进行焊补再进行打磨修整，能够延长道岔的使用寿命，且大幅降低因更换道岔带来的成本，从而降低铁路的运营成本，对确保铁路安全运行也有着重要而深远的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种奥贝体钢道岔焊补用电焊条及其制备方法，本发明提供的电焊条用于焊补奥贝体钢具有较高的抗裂性、抗碾压性和低温韧性。

本发明提供的高锰钢道岔焊补用电焊条，包括：

焊芯；

包覆在所述焊芯外部的药皮。

在本发明中，所述药皮组分及其质量含量为：

40～60份的大理石；

20～30份的萤石；

1～6份的钛白粉；

4～10份的金属锰；

2～6份的金属铬；

2～8份的金红石；

1～5份的钼铁；

0.2～0.6份的羧甲基纤维素钠；

0.6～1.0份的纯碱；

0.60～2份的钒铁；

0.20～0.8份的镍粉；

7～13份的硅铁；

0.3～0.8份的石墨。

在本发明中，所述焊芯优选为碳钢焊丝焊芯。在本发明中，所述焊芯的成分优选包括：

＜0.1wt％的C；

0.30～0.55wt％的Mn；

≤0.04wt％的Si；

≤0.20wt％的Cr；

≤0.30wt％的Ni；

≤0.03wt％的S；

≤0.03wt％的P；

98.76～99.01wt％的Fe。

在本发明中，所述C在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.09％，更优选为0.02～0.08％，更优选为0.03～0.07％，最优选为0.04～0.06％。在本发明中，所述Mn在焊芯中的质量含量优选为0.35～0.50％，更优选为0.4～0.45％，最优选为0.42～0.43％。在本发明中，所述Si在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.04％，更优选为0.02～0.03％，最优选为0.025％。在本发明中，所述Cr在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.2％，更优选为0.05～0.15％，最优选为0.08～0.12％。在本发明中，所述Ni在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.3％，更优选为0.05～0.25％，更优选为0.1～0.2％，最优选为0.13～0.17％。在本发明中，所述S在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.03％，更优选为0.015～0.025％，最优选为0.02％。在本发明中，所述P在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.03％，更优选为0.015～0.025％，最优选为0.02％。在本发明中，所述Fe在焊芯中的质量含量优选为98.8～98.9％，更优选为98.83～98.85％。

在本发明中，所述碳钢焊丝焊芯的化学成分优选为：

C：0.08wt％；

Mn：0.43wt％；

Si：0.04wt％；

Cr：0.03wt％；

Ni：0.04wt％；

S：0.005wt％；

P：0.01wt％；

余量为Fe。

本发明对所述焊芯的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用H08A型号的Φ3.2和Φ4两种规格的焊芯，可由江苏永钢集团提供。

在本发明中，所述大理石既做造气剂又做造渣剂，大理石分解出气体时，能提供对熔滴的喷力，减少飞溅，分解出的CaO既能稳定电弧，又有良好的脱硫能力。

在本发明中，所述大理石的重量份数优选为45～55份，更优选为50、51或52份。本发明适宜采用上述用量的大理石，大理石用量过高，易产生焊补气孔。本发明采用这种用量的大理石能够使获得的电焊条更加适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，同时使焊接后的熔敷层具有良好的力学性能。

在本发明中，所述大理石中CaCO₃的质量含量优选≥96％，更优选为97～99％，最优选为98％。本发明对所述大理石的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的大理石即可，可由市场购买获得。在本发明中，所述大理石优选为大理石粉体，所述大理石粉体的粒度优选为-40目100％通过。

在本发明中，所述萤石为造渣剂，起到降低熔渣的熔点及稀渣的作用，使熔池反应活泼，改善脱渣性。萤石去除氢气孔的作用十分有效，能够减少焊补缺陷。

在本发明中，所述萤石的重量份数优选为22～28份，更优选为24份、25份或26份。本发明适宜采用上述用量的萤石，随着药皮中萤石含量的增加，焊补熔敷层中的含氢量减少，萤石含量过低，则其稀渣能力不足，萤石含量过高，则电弧稳定性下降。本发明采用上述用量的萤石能够使获得的电焊条更加适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述萤石中CaF₂的质量含量优选≥96％，更优选为97～99％，最优选为98％。本发明对所述萤石的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的萤石即可，可由市场购买获得。在本发明中，所述萤石优选为萤石粉体，所述萤石粉体的粒度优选为-40目100％通过。

本发明在药皮成分中添加钛白粉，能够使获得的电焊条适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述钛白粉的重量份数优选为2～5份，更优选为3份、3.5份或4份。本发明适宜采用上述用量的钛白粉。在本发明中，所述钛白粉的粒度优选为-100目100％通过。本发明对所述钛白粉的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的钛白粉即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述金属锰既是合金剂又兼具脱氧作用，能够避免Mn和Si被过度氧化，以保证熔敷层的机械力学性能。

在本发明中，所述金属锰的重量份数优选为5～8份，更优选为6～7份，最优选为6.6份、6.8份或7份。本发明适宜采用上述用量的金属锰，过量的金属锰会增加MnO量，使熔渣碱度(pH值)增大，流动性变差，脱渣困难。本发明采用上述用量的金属锰能够使获得的电焊条更加适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述金属锰的粒度优选为-40目100％通过。在本发明中，所述金属锰优选为电解锰。本发明对所述金属锰的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述金属锰即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述金属铬的重量份数优选为3.5～4.5份，更优选为3.8份、3.9份或4份。本发明采用上述用量的金属铬，能够使获得的电焊条更加适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述金属铬的粒度优选为-40目100％通过。本发明对所述金属铬的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的金属铬即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述金红石的重量份数优选为2～5份，更优选为2～3份，最优选为2.6份、2.8份或3份。本发明适宜采用上述用量的金红石。在本发明中，所述金红石优选为金红石粉体，所述金红石粉体的粒度优选为-40目100％通过。本发明对所述金红石的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的金红石即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述钼铁的重量份数优选为1～4.5份，更优选为3.5～4.5份，更优选为4～4.5份，最优选为4份、4.2份或4.3份。本发明采用上述用量的钼铁能够使获得的电焊条更加适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

本发明对所述钼铁的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的钼铁的即可，可由市场购买获得。在本发明中，所述钼铁优选为钼铁粉体，所述钼铁粉体的粒度优选为-40目100％通过。

本发明在药皮成分中添加羧甲基纤维素钠，能够使获得的电焊条适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述羧甲基纤维素钠的重量份数优选为0.2～0.5份，更优选为0.2～0.3份，最优选为0.2份。本发明适宜采用上述用量的羧甲基纤维素钠(CMC)。本发明对所述羧甲基纤维素钠的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的纯碱即可，可由市场购买获得。

本发明在药皮成分中添加纯碱，能够使获得的电焊条适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述纯碱的重量份数优选为0.6～0.8份，更优选为0.6～0.7份，最优选为0.6份。本发明适宜采用上述用量的纯碱，所述纯碱作为润滑剂以改善焊条在油压机上的压涂性能，且具有稳弧作用，但加入不宜过量，否则导致药皮易吸潮。本发明采用上述用量的纯碱能够使获得的电焊条更加适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。本发明对所述纯碱的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的纯碱即可，可由市场购买获得。

本发明在药皮成分中添加钒铁，能够使获得的电焊条适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述钒铁的重量份数优选为1～1.8份，更优选为1.2～1.6份，最优选为1.3份、1.4份或1.5份。本发明适宜采用上述用量的钒铁。本发明对所述钒铁的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的钒铁即可，如可采用低度钒铁，可由市场购买获得。在本发明中，所述钒铁优选为钒铁粉末，所述钒铁粉末的粒度优选为-40目100％通过。

在本发明中，所述镍粉为合金剂，是提高熔敷金属低温冲击韧性的主要元素。

在本发明中，所述镍粉的重量份数优选为0.4～0.8份，更优选为0.5～0.7份，最优选为0.6份或0.7份。本发明适宜采用上述用量的镍粉。本发明中的电焊条低温冲击韧性随含镍量的增加而提高。但镍为稀有金属，在保证冲击韧性优良的前提下减少用量以降低成本。本发明采用上述用量的镍粉，能够使获得的电焊条更加适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述镍粉的粒度优选为-40目100％通过。本发明对所述镍粉的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的镍粉即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述硅铁既是合金剂又兼具脱氧作用，能够避免Mn和Si被过度氧化，以保证熔敷层的机械力学性能。本发明在药皮成分中添加硅铁，能够使获得的电焊条适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述硅铁的重量份数优选为7～10份，更优选为8～9份，最优选为8份、8.5份或8.8份。本发明适宜采用上述硅铁用量，过量的硅铁会加剧熔池中的冶金化学反应，使爆炸性飞溅增大，成型变差，且会导致熔敷层硅含量增加。本发明采用上述用量的硅铁能够使获得的电焊条更加适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述硅铁优选为雾化硅铁，更优选为45#雾化硅铁。在本发明中，所述硅铁的粒度优选为-40目100％通过。本发明对所述硅铁的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述硅铁即可，可由市场购买获得。

本发明在药皮成分中添加石墨，能够使获得的电焊条适宜用于奥贝体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。

在本发明中，所述石墨的重量份数优选为0.5～0.7份，更优选为0.6～0.7份，最优选为0.65份、0.67份或0.7份。本发明适宜采用上述用量的石墨的重。

在本发明中，所述石墨优选为无定形石墨。在本发明中，所述石墨的粒度优选为-100目100％通过。本发明对所述石墨的种类和来源没有特定限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的石墨即可，可由市场购买获得。

在本发明中，所述药皮成分以重量份计，优选包括：

大理石50份、萤石26份、钛白粉3份、金属锰7份、金属铬4份、金红石3份、钼铁4份、羧甲基纤维素钠0.2份、纯碱0.6份、钒铁1.5份、镍粉0.6份、硅铁8份和石墨0.7份。

在本发明中，所述药皮的成分以重量份计，优选包括：

大理石51份、萤石25份、钛白粉3.5份、金属锰6.8份、金属铬3.9份、金红石2.8份、钼铁4.2份、羧甲基纤维素钠0.2份、纯碱0.6份、钒铁1.4份、镍粉0.7份、硅铁8.5份和石墨0.67份。

在本发明中，所述药皮的成分以重量份计，优选包括：

大理石52份、萤石24份、钛白粉4份、金属锰6.6份、金属铬3.8份、金红石2.6份、钼铁4.3份、羧甲基纤维素钠0.2份、纯碱0.6份、钒铁1.3份、镍粉0.7份、硅铁8.8份和石墨0.65份。

在本发明中，所述药皮的重量优选为焊芯重量的45～55％，更优选为48～52％，最优选为50％。本发明优选采用上述用量比例的药皮和焊芯，本发明采用这种用量的药皮和焊芯能够进一步提高制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条，使其更适宜奥贝体钢道岔的焊补，使焊补后获得的熔敷层具有更好的力学性能。

本发明对所述奥贝体钢道岔的种类和成分没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的属于奥贝体钢成分的道岔即可。

本发明针对奥贝体钢道岔设计了一种奥贝体钢道岔焊补用焊条，以达到线上线下对奥贝体钢道岔损伤的修复焊补，本发明采用特殊成分的焊芯，使焊接过程中产生的熔敷金属具有适宜的成分，使本发明提供的焊条用于奥贝体钢道岔焊补具有良好的抗裂性、低温韧性以及抗碾压性，满足部标对奥贝体钢道岔焊补修复的各项技术指标。同时，本发明通过药皮中的各种成分以及成分含量的相互配合作用，再与上述特殊成分的焊芯进行配合，实现了制备得到的焊条焊补奥贝体钢道岔时具有良好的性能。

本发明提供了一种上述技术方案所述的奥贝体钢道岔焊补用电焊条的制备方法，包括：

采用粘结剂将药皮各成分裹覆于焊芯上后烘焙，得到奥贝体钢道岔用电焊条。

本发明优选将药皮各成分混合均匀后再加入粘结剂搅拌均匀，再裹覆于焊芯上。

本发明对所述采用粘结剂将药皮各成分裹覆于焊芯上的具体方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备电焊条时将药皮裹覆于焊芯上的技术方案即可，如可以将粘结剂和药皮各成分的混合物送入压条机内按照本领域技术人员熟知的方法进行焊芯裹覆。

在本发明中，所述烘焙优选为先进行低温烘焙再进行高温烘焙。

在本发明中，所述低温烘焙的温度优选为70～90℃，更优选为75～85℃，最优选为78～82℃；所述低温烘焙的时间优选为3.5～4.5小时，更优选为3.8～4.2小时，最优选为4小时。

在本发明中，所述高温烘焙的温度优选为370～390℃，更优选为375～385℃，最优选为380℃；所述高温烘焙的时间优选为1～2小时，更优选为1.2～1.8小时，最优选为1.4～1.6小时。

在本发明中，所述粘结剂的质量优选为药皮各成分重量总和的5～10％，更优选为6～9％，最优选为7～8％。

在本发明中，所述粘结剂优选为水玻璃，更优选为钠水玻璃、钾水玻璃或钾钠水玻璃，最优选为钾钠水玻璃。在本发明中，所述水玻璃的模数优选为2～3.5，更优选为2.5～3，最优选为3。在本发明中，所述水玻璃的浓度优选为40～45°，更优选为41～44°，最优选为42～43°。

在本发明中，所述药皮各成分以及各成分的用量与上述技术方案所述药皮中的成分以及各成分的用量一致，在此不再赘述。在本发明中，所述药皮和焊芯的用量与上述技术方案所述药皮和焊芯的用量一致，在此不再赘述。

本发明提供的奥贝体钢道岔用电焊条采用特殊成分的焊芯，同时配合特殊成分的药皮，尤其是通过对药皮中各成分的用量进行合理的配制，使这种电焊条尤其适用于对奥贝体钢道岔进行焊补，本发明提供的电焊条用于奥贝体钢道岔的焊补时电弧稳定、飞溅少，脱渣容易，焊缝成型性好，焊补后的区域抗拉强度、屈服强度、拉伸率、冲击功性能较高，具有良好的抗裂性、抗碾压性以及低温韧性。

现有技术中的奥贝体钢道岔损坏后一般直接扔掉，而采用目前市售的焊条进行焊补时安全性不可靠，采用本发明提供的奥贝体钢焊补用电焊条可对奥贝体钢道岔焊补3次，延长奥贝体钢道岔的使用寿命。

本发明提供的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊补时电弧稳定、熔渣铺展性好、飞溅小、脱渣性好、焊补成型美观光亮，焊补后的熔敷金属具有良好的低温韧性、抗裂性以及高抗碾压性。

本发明提供的电焊条可广泛用于铁路上大量敷设的奥贝体钢道岔的损伤修复，也可用于焊补奥贝体钢锻件的磨耗损伤的修复焊补。本发明提供的电焊条对贝氏体钢道岔焊补，其熔敷金属各项技术指标均满足部标对奥贝体钢道岔焊补时的要求特点。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。

本发明以下实施例所用原料均为市售商品，所采用的焊芯为低硫磷钢丝，成分为：

C：0.08wt％、Mn：0.43wt％、Si：0.04wt％、Cr：0.03wt％、Ni：0.04wt％、S：0.005wt％、P：0.010wt％、余量为Fe。

为江苏永钢集团提供的H08A型号的Φ3.2或Φ4.0规格的焊芯。

实施例1

药皮成分为：大理石50kg、萤石26kg、钛白粉3kg、金属锰7kg、金属铬4kg、金红石3kg、钼铁4kg、羧甲基纤维素钠0.2kg、纯碱0.6kg、钒铁1.5kg、镍粉0.6kg、硅铁8kg和石墨0.7kg。

将上述药皮中各成分的粉体混合均匀后加入浓度为43°的钾钠水玻璃8.5kg混合均匀，取混合均匀后的50kg的混合物，送入压条机包裹100kg的焊芯(规格为Φ4.0)，经过80℃低温烘焙4小时然后在380℃高温烘焙1.5小时，得到奥贝体钢道岔焊补用电焊条。

按照上述工艺生产的焊条，表面光滑、成品率高、偏心稳定，焊接时电弧稳定、脱渣性良好，焊条操作性能优异，焊缝成型美观，焊道高度适中，焊缝浸润性适中。

委托重庆仪表功能材料检测所对本发明实施例1制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条，焊接奥贝体钢道岔后的熔敷层性能进行检测，检测结果为，本发明实施例1制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层成分为：

0.17wt％的C，2.16wt％的Mn，1.20wt％的Si，0.0067wt％的S，0.013wt％的P，1.10wt％的Cr，0.59wt％的Ni，0.38wt％的Mo，0.038wt％的V，0.020wt％的Cu，0.0071wt％的Nb，0.029wt％的Ti，0.0005wt％的B，0.0038wt％的As，0.0007wt％的Al，0.0011wt％的Sb，0.0024wt％的Sn，0.0057wt％的W，0.0093wt％的Co；余量为Fe。

本发明实施例1制备得到的贝氏体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的硬度(HBW)为403，409，408。

本发明实施例1制备得到的贝氏体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的屈服强度(R_p0.2)为1150MPa。

本发明实施例1制备得到的贝氏体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的抗拉强度(R_m)为1250MPa。

本发明实施例1制备得到的贝氏体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的断后伸长率(A)为9％。

本发明实施例1制备得到的贝氏体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的断面伸缩率(Z)为20％

本发明实施例1制备得到的贝氏体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的-40℃的冲击性能(-40℃KV₂)为14J，5.0J，11J。

本发明实施例1制备得到的贝氏体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的20℃的冲击性能(20℃KV₂)为55J，47J，61J。

本发明实施例1制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的X射线级数为1级。

本发明实施例1制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条其化学成分及力学性能均满足部标对奥贝体钢道岔焊补各项技术指标的要求。

实施例2

药皮成分为：大理石51kg、萤石25kg、钛白粉3.5kg、金属锰6.8kg、金属铬3.9kg、金红石2.8kg、钼铁4.2kg、羧甲基纤维素钠0.2kg、纯碱0.6kg、钒铁1.4kg、镍粉0.7kg、硅铁8.5kg和石墨0.67kg。

将上述药皮中各成分的粉体混合均匀后加入浓度为43°的钾钠水玻璃8.5kg混合均匀，取混合均匀后的50kg的混合物，送入压条机包裹100kg的焊芯(规格为Φ4.0)，经过80℃低温烘焙4小时然后在380℃高温烘焙1.5小时，得到奥贝体钢道岔焊补用电焊条。

按照上述工艺生产的焊条，表面光滑、成品率高、偏心稳定，焊接时电弧稳定、脱渣性良好，焊条操作性能优异，焊缝成型美观，焊道高度适中，焊缝浸润性适中。

委托重庆仪表功能材料检测所对本发明实施例2制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条，焊接奥贝体钢道岔后的熔敷层性能进行检测，检测结果为，本发明实施例2制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层成分为：

0.16wt％的C，2.1wt％的Mn，1.23wt％的Si，0.0065wt％的S，0.012wt％的P，1.08wt％的Cr，0.61wt％的Ni，0.39wt％的Mo，0.037wt％的V，0.020wt％的Cu，0.007wt％的Nb，0.029wt％的Ti，0.0004wt％的B，0.0038wt％的As，0.0008wt％的Al，0.0011wt％的Sb，0.0023wt％的Sn，0.0056wt％的W，0.0092wt％的Co；余量为Fe。

本发明实施例2制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的硬度(HBW)为410，413，412

本发明实施例2制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的屈服强度(R_p0.2)为1170MPa。

本发明实施例2制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的抗拉强度(R_m)为1260MPa。

本发明实施例2制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的断后伸长率(A)为8％。

本发明实施例2制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的断面收缩率(Z)为19％。

本发明实施例2制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的-40℃的冲击性能(-40℃KV₂)为13J，6.0J，10J。

本发明实施例2制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的20℃的冲击性能(20℃KV₂)为53J，45J，50J。

本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的X射线级数为1级。

本发明实施例2制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条其化学成分及力学性能均满足部标对奥贝体钢道岔焊补各项技术指标的要求。

实施例3

药皮成分为：大理石52kg、萤石24kg、钛白粉4kg、金属锰6.6kg、金属铬3.8kg、金红石2.6kg、钼铁4.3kg、羧甲基纤维素钠0.2kg、纯碱0.6kg、钒铁1.3kg、镍粉0.7kg、硅铁8.8kg和石墨0.65kg。

将上述药皮中各成分的粉体混合均匀后加入浓度为43°的钾钠水玻璃8.5kg混合均匀，取混合均匀后的50kg的混合物，送入压条机包裹100kg的焊芯(规格为Φ4.0)，经过80℃低温烘焙4小时然后在380℃高温烘焙1.5小时，得到奥贝体钢道岔焊补用电焊条。

按照上述工艺生产的焊条，表面光滑、成品率高、偏心稳定，焊接时电弧稳定、脱渣性良好，焊条操作性能优异，焊缝成型美观，焊道高度适中，焊缝浸润性适中。

委托重庆仪表功能材料检测所对本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条，焊接奥贝体钢道岔后的熔敷层性能进行检测，检测结果为，本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层成分为：

0.16wt％的C，2.0wt％的Mn，1.26wt％的Si，0.006wt％的S，0.011wt％的P，1.07wt％的Cr，0.61wt％的Ni，0.395wt％的Mo，0.036wt％的V，0.021wt％的Cu，0.007wt％的Nb，0.028wt％的Ti，0.0005wt％的B，0.0039wt％的As，0.0007wt％的Al，0.0012wt％的Sb，0.0023wt％的Sn，0.0055wt％的W，0.0092wt％的Co；余量为Fe。

本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的硬度(HBW)为411，413，415。

本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的屈服强度(R_p0.2)为为1175MPa。

本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的抗拉强度(R_m)为1263MPa。

本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的断后伸长率(A)为8％。

本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的断面收缩率(Z)为18％。

本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的-40℃的冲击性能(-40℃KV₂)为12J，7.0J，9J。

本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的20℃的冲击性能(20℃KV₂)为50J，46J，47J。

本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条焊接后的熔敷层的X射线级数为1级。

本发明实施例3制备得到的奥贝体钢道岔焊补用电焊条其化学成分及力学性能均满足部标对奥贝体钢道岔焊补各项技术指标的要求。

由以上实施例可知，本发明提供了一种奥贝体钢道岔焊补用电焊条，包括：焊芯；包覆在所述焊芯外部的药皮；所述药皮包括：大理石；萤石；钛白粉；金属锰；金属铬；金红石；钼铁；羧甲基纤维素钠；纯碱；钒铁；镍粉；硅铁；石墨。本发明采用特殊成分的药皮，尤其是通过对药皮中各成分的用量进行合理的配制，使这种电焊条尤其适用于对奥贝体钢道岔进行焊补，焊补时电弧稳定、飞溅少，脱渣容易，焊缝成型性好，焊补后的区域抗拉强度、屈服强度、拉伸率、冲击功性能较高。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种奥贝体钢道岔焊补用电焊条，包括：

焊芯；

包覆在所述焊芯外部的药皮；

所述药皮以重量份计，包括：

40~60份的大理石；

26~28份的萤石；

1~6份的钛白粉；

4~10份的金属锰；

3.5~4.5份的金属铬；

2~5份的金红石；

1~5份的钼铁；

0.2~0.5份的羧甲基纤维素钠；

0.6~1.0份的纯碱；

0.60~2份的钒铁；

0.20~0.8份的镍粉；

7~13份的硅铁；

0.3~0.8份的石墨；

所述药皮的重量为焊芯重量的45~55%。

2.根据权利要求1所述的奥贝体钢道岔焊补用电焊条，其特征在于，所述焊芯的成分包括：

＜0.1wt%的C；

0.30~0.55wt%的Mn；

≤0.04wt%的Si；

≤0.20wt%的Cr；

≤0.30wt%的Ni；

≤0.03wt%的S；

≤0.03wt%的P；

98.76~99.01wt%的Fe。

3.根据权利要求1所述的奥贝体钢道岔焊补用电焊条，其特征在于，所述大理石的重量份数为45~55份。

4.根据权利要求1所述的奥贝体钢道岔焊补用电焊条，其特征在于，所述金属锰的重量份数为5~8份。

5.根据权利要求1所述的奥贝体钢道岔焊补用电焊条，其特征在于，所述钼铁的重量份数为1~4.5份。

6.一种权利要求1所述的奥贝体钢道岔焊补用电焊条的制备方法，包括：

采用粘结剂将药皮各成分裹覆于焊芯上后焙烧，得到奥贝体钢道岔用电焊条；

所述药皮的成分以重量份计，包括：

40~60份的大理石；

26~28份的萤石；

1~6份的钛白粉；

4~10份的金属锰；

3.5~4.5份的金属铬；

2~5份的金红石；

1~5份的钼铁；

0.2~0.5份的羧甲基纤维素钠；

0.6~1.0份的纯碱；

0.60~2份的钒铁；

0.20~0.8份的镍粉；

7~13份的硅铁；

0.3~0.8份的石墨。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述粘结剂为水玻璃。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述焙烧为先进行低温焙烧再进行高温焙烧；

所述低温焙烧的温度为70~90℃；

所述高温焙烧的温度为370~390℃。