CN111922549A - 一种高硬度耐磨堆焊电焊条及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高硬度耐磨堆焊电焊条，涉及特种焊接条技术领域，包括焊芯以及包覆在焊芯表层的药皮，所述药皮由如下质量百分比的组分组成：大理石24‑28%，萤石19‑23%，锆英石1‑3%，石墨2‑5%,石英石1‑3%，碳化钨17‑21%,钛铁1‑4%，钼铁1‑5%,高碳铬铁9‑13%，钒铁10‑14%。本发明还提供了该种高硬度耐磨堆焊电焊条的制备方法。本发明通过在电焊条药皮中加入一定量的碳、钨、铬、钒、等物质，使得焊条焊后熔敷金属里形成大量的碳化钨、碳化铬、碳化钒等碳化钨，从而提高了熔敷金属的硬度及耐磨性；同时加入一定量的钼，起到细化晶粒的作用，进一步提高了熔敷金属的抗裂性。

Description

一种高硬度耐磨堆焊电焊条及其制备方法
技术领域
本发明涉及特种焊接条技术领域，具体涉及的是一种高硬度耐磨堆焊电焊条及其制备方法。
背景技术
焊接条是气焊或电焊时熔化填充在焊接工件的接合处的金属条，在特殊领域，对焊条的要求也有所区别，在生产实践中，某客户生产的某履带车辆主动轮，采用C、Si、Mn、Cr、Ni合金系统进行整体铸造而成，为使轮齿两侧啮合部位的硬度和耐磨性达到使用要求，工艺采用电弧焊表面堆焊，这样就可以极大地降低成本，使主动齿轮的整体工作寿命得到延长。但由于该部件受力情况复杂，堆焊后既要求焊缝金属硬度高、耐磨性好、抗裂性好，又焊接工艺简单,目前市场上也有很多高硬度耐磨堆焊电焊条，通过在金属表面堆焊此电焊条熔敷金属，起到耐磨的作用。但是在实际使用过程中，发现在常温焊态下，焊缝的抗裂性不好，容易产生裂纹；同时耐磨性以及硬度都不够,使用周期短，达不到用户的使用要求。
发明内容
本发明旨在提供一种高硬度耐磨堆焊电焊条，用以解决现有电焊条填充的焊缝抗裂性、硬度以及耐磨性能都不能达标的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高硬度耐磨堆焊电焊条，包括焊芯以及包覆在焊芯表层的药皮，所述药皮由如下质量百分比的组分组成：大理石24-28%，萤石19-23%，锆英石1-3%，石墨2-5%,石英石1-3%，碳化钨17-21%,钛铁1-4%，钼铁1-5%,高碳铬铁9-13%，钒铁10-14%。
作为优选，所述大理石、萤石、锆英石以及石英石的粒度均不超过120目；钛铁、钼铁、高碳铬铁以及钒铁的粒度均不超过60目，碳化钨的粒度不超过200。
作为优选，所述焊芯为H08A。
作为优选，所述药皮通过钾钠水玻璃粘结在焊芯表面，钾钠水玻璃的模数为2.8-3.2,婆美度为43。
作为优选，所述药皮由如下质量百分比的组分组成：大理石25%，萤石20%，锆英石1%，石墨4%,石英石3%，碳化钨21%,钛铁1%，钼铁3%,高碳铬铁10%，钒铁12%。
作为优选，所述药皮由如下质量百分比的组分组成：大理石27%，萤石22%，锆英石2%，石墨3%,石英石1%，碳化钨18%,钛铁2%，钼铁3%,高碳铬铁11%，钒铁11%。
基于上述焊条组成，本发明还提供了该种高硬度耐磨堆焊电焊条的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照药皮配方质量百分比称取各组分，混合均匀后，向混合均匀的物料中加入钾钠水玻璃,搅拌均匀后，得到药皮混合物，其中，钾钠水玻璃的加入量为药皮物料总重量的24-26%；
（2）将所述药皮混合物压涂在焊芯外，经高温烘干处理，最终得到所述焊条，压涂过程中涂药系数为48-52%，高温烘干的温度为300-350℃，烘干时间为1-2h。
作为优选地，压涂过程中涂药系数为50%。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过在电焊条药皮中加入一定量的碳、钨、铬、钒、等物质，使得焊条焊后熔敷金属里形成大量的碳化钨、碳化铬、碳化钒等碳化钨，从而提高了熔敷金属的硬度及耐磨性；同时加入一定量的钼，起到细化晶粒的作用，进一步提高了熔敷金属的抗裂性；
2、本发明通过对药皮配方进行改进，使得焊条焊后熔敷金属硬度达到HRC≥58，进一步提高了焊条焊后熔敷金属的硬度。
3、本发明提供的电焊条在用户产品上堆焊一层熔敷金属，能将耐磨性提高为母材的10-15倍。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合各实施例对本发明作进一步说明，本发明的实现方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例1
本实施例中，提供的高硬度耐磨堆焊电焊条包括焊芯以及包覆在焊芯表层的药皮，，所述药皮由如下质量百分比的组分组成：大理石25%，萤石20%，锆英石1%，石墨4%,石英石3%，碳化钨21%,钛铁1%，钼铁3%,高碳铬铁10%，钒铁12%。
本实施例提供的电焊条制备过程如下：
（1）按照本实施例药皮配方质量百分比称取各组分，混合均匀后，向混合均匀的物料中加入钾钠水玻璃,搅拌均匀后，得到药皮混合物，其中，钾钠水玻璃的加入量为药皮物料总重量的25%；
（2）将所述药皮混合物压涂在焊芯外，经高温烘干处理，最终得到所述焊条，压涂过程中涂药系数为50%，高温烘干的温度为300-350℃，烘干时间为1-2h。
本实施例中，大理石、萤石、锆英石以及石英石的粒度均不超过120目；钛铁、钼铁、高碳铬铁以及钒铁的粒度均不超过60目，碳化钨的粒度不超过200，焊芯为H08A，钾钠水玻璃的模数为2.8-3.2,婆美度为43。
对本实施例提供的高硬度耐磨堆焊电焊条进行试验，规格Φ4.0，焊接电流180A，电压25-28V，焊接工艺性能好，焊缝成型美观，脱渣良好，在常温焊态下，不产生裂纹，耐磨性能够满足客户的使用要求。
同时通过对该高硬度耐磨堆焊电焊条熔敷金属进行检测，熔敷金属硬度HRC为63，通过化学成分分析可知如下成分的质量百分比含量：
C：1.70%；Cr：4.50%;Mo:1.05%；V：4.30%；W：10.02%；S：0.003%；P：0.010%。
实施例2
本实施例中，提供的高硬度耐磨堆焊电焊条包括焊芯以及包覆在焊芯表层的药皮，所述药皮由如下质量百分比的组分组成：大理石27%，萤石22%，锆英石2%，石墨3%,石英石1%，碳化钨18%,钛铁2%，钼铁3%,高碳铬铁11%，钒铁11%。
制备过程如实施例1所述。
同时通过对该高硬度耐磨堆焊电焊条熔敷金属进行检测，熔敷金属硬度HRC为60，通过化学成分分析可知如下成分的质量百分比含量：
C：1.60%；Cr：4.70%;Mo:1.06%；V：4.20%；W：9.50%；S：0.005%；P：0.012%。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高硬度耐磨堆焊电焊条，包括焊芯以及包覆在焊芯表层的药皮，其特征在于，所述药皮由如下质量百分比的组分组成：大理石24-28%，萤石19-23%，锆英石1-3%，石墨2-5%,石英石1-3%，碳化钨17-21%,钛铁1-4%，钼铁1-5%,高碳铬铁9-13%，钒铁10-14%。
2.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨堆焊电焊条，其特征在于，所述大理石、萤石、锆英石以及石英石的粒度均不超过120目；钛铁、钼铁、高碳铬铁以及钒铁的粒度均不超过60目，碳化钨的粒度不超过200。
3.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨堆焊电焊条，其特征在于，所述焊芯为H08A。
4.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨堆焊电焊条，其特征在于，所述药皮通过钾钠水玻璃粘结在焊芯表面，钾钠水玻璃的模数为2.8-3.2,婆美度为43。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的一种高硬度耐磨堆焊电焊条，其特征在于，所述药皮由如下质量百分比的组分组成：大理石25%，萤石20%，锆英石1%，石墨4%,石英石3%，碳化钨21%,钛铁1%，钼铁3%,高碳铬铁10%，钒铁12%。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的一种高硬度耐磨堆焊电焊条，其特征在于，所述药皮由如下质量百分比的组分组成：大理石27%，萤石22%，锆英石2%，石墨3%,石英石1%，碳化钨18%,钛铁2%，钼铁3%,高碳铬铁11%，钒铁11%。
7.一种高硬度耐磨堆焊电焊条的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照药皮配方质量百分比称取各组分，混合均匀后，向混合均匀的物料中加入钾钠水玻璃,搅拌均匀后，得到药皮混合物，其中，钾钠水玻璃的加入量为药皮物料总重量的24-26%；
将所述药皮混合物压涂在焊芯外，经高温烘干处理，最终得到所述焊条，压涂过程中涂药系数为48-52%，高温烘干的温度为300-350℃，烘干时间为1-2h。
8.如权利要求6所述的一种高硬度耐磨堆焊电焊条的制备方法，其特征在于，压涂过程中涂药系数为50%。
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