CN113927205B

CN113927205B - 一种高速工具钢焊条及其制备方法

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Publication number: CN113927205B
Application number: CN202111381023.8A
Authority: CN
Inventors: 郭俊秀
Original assignee: Dalian Jinke Precision Alloy Material Manufacturing Co ltd
Current assignee: Dalian Jinke Precision Alloy Material Manufacturing Co ltd
Priority date: 2021-11-20
Filing date: 2021-11-20
Publication date: 2023-05-02
Anticipated expiration: 2041-11-20
Also published as: CN113927205A

Abstract

本发明提出了一种高速工具钢焊条，涉及焊接领域，主要用于高速钢材质模具的修补和电渣重熔电极坯接头等工序的需要，即需要具有同等材质的高速工具钢焊条。具体地，是由下述重量百分比的粉料混合均匀，然后加入占混合粉料总重量的2.5～3.5％的钾钠水玻璃，搅拌均匀后压涂于高速钢焊芯上再经干燥而成；所述粉料的重量份配比为：大理石25～30份、萤石10～12份、长石3～5份、高碳锰1～2份、中碳铬1～2份、钒铁2～4份、钛铁4～6份、钛白粉10～14份、金红石20～25份、锆英砂4～6份、工业硅0.5～1.0份、云母2～3份、纯碱1～2份。本发明提供的焊条在焊接时电弧稳定、飞溅少，熔渣覆盖完全，耐大电流性能好。

Description

一种高速工具钢焊条及其制备方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体是一种高速工具钢焊条及其制备方法，主要用于高速钢材质模具的修补和电渣重熔电极坯接头等工序的需要，即需要具有同等材质的高速工具钢焊条。

背景技术

高速工具钢在工具、刀具和模型制造等工业领域有着广泛的应用，但由于其成分和组织结构及焊接工艺等因素的制约，使其难以制作成焊条予以应用，因此，在市场上并没有高速工具钢焊条这种产品的应用和销售。

而实际生产活动中，一些高速钢材质模具的修补，以及电渣重熔电极坯接头等工序需要有同等材质的高速工具钢焊条。为解决此类问题和市场需求，本发明根据高速钢的特点设计出合理的焊药成分，利用原材质的高速钢焊芯制成焊条，经反复实验和应用，取得了良好的效果和用户认可。

发明内容

根据上述提出的技术问题，本发明提出一种高速工具钢焊条及其制备方法，采用与高速钢适配的焊药成分同高速钢焊芯制成焊条，有效解决了因现有技术中缺乏用于高速钢材质模具修补和电渣重熔电极坯接头等工序需要的高速工具钢焊条，而导致的电极坯和焊接质量不合格的问题，具有延长高速钢材质模具使用寿命和短电极坯经焊接变长提高生产效率和利用率等优点。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高速工具钢焊条，其特征在于，其是由下述重量百分比的粉料混合均匀，然后加入占混合粉料总重量的2.5～3.5％的钾钠水玻璃，搅拌均匀后压涂于高速钢焊芯上再经干燥而成；所述粉料的重量份配比为：大理石25～30份、萤石10～12份、长石3～5份、高碳锰1～2份、中碳铬1～2份、钒铁2～4份、钛铁4～6份、钛白粉10～14份、金红石20～25份、锆英砂4～6份、工业硅0.5～1.0份、云母2～3份、纯碱1～2份。

进一步地，所述纯碱重量是大理石重量的0.03～0.8倍。

进一步地，所述高碳锰和所述中碳铬的总量是大理石重量的0.08～0.15倍。

进一步地，所述锆英砂的重量是大理石重量的0.16～0.24倍。

进一步地，所述高速钢焊芯的规格为Ф为3.0～9.0mm。

进一步地，所述粉料的重量份配比为：大理石25份、萤石10份、长石3份、高碳锰1份、中碳铬1份、钒铁2份、钛铁4份、钛白粉10份、金红石20份、锆英砂4份、工业硅0.5份、云母2份、纯碱1份。

进一步地，所述粉料的重量份配比为：大理石28份、萤石11份、长石4份、高碳锰1.5份、中碳铬1.5份、钒铁3份、钛铁5份、钛白粉12份、金红石23份、锆英砂5份、工业硅0.7份、云母2.5份、纯碱1.5份。

进一步地，所述粉料的重量份配比为：大理石27份、萤石11份、长石3.5份、高碳锰1.5份、中碳铬1份、钒铁2.5份、钛铁4.5份、钛白粉11份、金红石22份、锆英砂4份、工业硅0.6份、云母2.4份、纯碱1份。

进一步地，所述粉料的重量份配比为：大理石30份、萤石12份、长石5份、高碳锰2份、中碳铬2份、钒铁4份、钛铁6份、钛白粉14份、金红石25份、锆英砂6份、工业硅1份、云母3份、纯碱2份。

本发明还公开了一种制备上述的高速工具钢焊条的方法，其特征在于，将所述重量份比例的粉料混合均匀，然后加入占混合粉料总重量的2.5～3.5％的钾钠水玻璃，搅拌均匀，压涂于高速钢焊芯上，再经过干燥制得焊条。

在本发明上述制备方法的步骤中，虽然其描述的具体步骤在某些细节上或者语言描述上与下文具体实施方式部分的制备例中所描述的步骤有所区别，然而，本领域技术人员根据本发明全文的详细公开完全可以概括出以上所述方法步骤。

在本发明的粉料配比中，由于原材料严格控制，合金配比合理，使得焊条在焊接时，电弧稳定、飞溅少，熔渣覆盖完全，耐大电流性能好。

本发明使用的各种术语和短语具有本领域技术人员公知的一般含义，即便如此，本发明仍然希望在此对这些术语和短语作更详尽的说明和解释，提及的术语和短语如有与公知含义不一致的，以本发明所表述的含义为准。

在本发明中，术语“重量份”表示本发明焊条药皮中各组份相互之间的相对量，该“重量份”可以是绝对重量数(例如mg、g、或kg等)，亦可以是重量百分数(例如，重量％或wt％)。当然在以重量百分数(例如，重量％或wt％)计时，一个优选的实施方案是各组份之和为100％。

在本发明中，使用的各种配料是本领域公知的，例如大理石、萤石、长石、高碳锰、中碳铬、钒铁、钛铁、钛白粉、金红石、锆英砂、工业硅、云母、纯碱等，以及钾钠水玻璃等物料都可以直接以其上述品名从市场购得。

在本发明中，术语“纯碱”是本领域公知的，其为碳酸钠。

本发明的焊条为一种碱性焊条，指焊条药皮中以碱性氧化物为主的焊条。

本发明所使用的钛铁，是含钛量为4％～6％的铁合金，其通常用作脱氧剂、除气剂，钛的脱氧能力大大高于硅、锰，并可减少钢锭偏析，改善钢锭质量，提高收得率。用作合金剂，是特殊钢种的主要原料，它可增大钢的强度、抗腐蚀性和稳定性。广泛用于不锈钢、工具钢等。并可改善铸铁性能，用于铸造工业以提高铸铁的耐磨性、稳定性、加工性等。

本发明所使用的高碳锰，其通常是以高碳锰铁为原料，其通常用作脱氧剂、脱硫剂及合金添加剂，可以减少由弃渣造成的锰损失提高锰和其他原料的结合。

本发明所使用的锆英砂，通常是以硅酸盐为主要组成的矿物质为原料，通常用作化学反应中需求耐腐蚀、耐高温、特殊融合性能，可增加焊接后表面的抗腐蚀性。

本发明的有益效果为：

1.通过本发明提供的焊药配方，高碳锰、中碳铬、锆英砂以及纯碱等与大理石的配比，能够有效的解决电极坯和焊接导致质量不合格的问题。

2.本发明的焊药配方，其焊接熔覆金属的化学成份符合标准和母材一致。

3.采用本发明的焊条焊接高速工具钢模具，可以延长模具使用寿命。

4.采用本发明的焊条，短电极柸经焊接变长，提高了生产效率和利用率。

综上，本发明提供的焊条在高速工具钢焊接领域解决了市场缺口，有一定的社会效益和推广应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明焊条的结构示意图。

图2是本发明焊条的实物图照片。

图3是本发明实施例1焊道照片。

图4是本发明实施例2焊道照片。

图中：1、焊药；2、焊芯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的任一方面的任一实施方案，可以与其它实施方案进行组合，只要它们不会出现矛盾。此外，在本发明任一方面的任一实施方案中，任一技术特征可以适用于其它实施方案中的该技术特征，只要它们不会出现矛盾。下面对本发明作进一步的描述。

实施例1

以重量份计量，选取粉料为：大理石25份、萤石10份、长石3份、高碳锰1份、中碳铬1份、钒铁2份、钛铁4份、钛白粉10份、金红石20份、锆英砂4份、工业硅0.5份、云母2份、纯碱1份，粉料混合均匀。

以每100重量份的混合粉料计量，取2.5重量份的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀，用油压机压涂于Ф为3.0mm的高速钢焊芯上，经12小时低温晾干后，经高温烘干，得到高速工具钢焊条(如图1，图2所示)。

使用本实施例得到的高速工具钢焊条进行焊接，焊接电流80-120A。焊接后的工件性能优秀，焊接电弧稳定，飞溅小，熔渣覆盖完全，耐大电流性能好，具体焊缝成型见图3所示。

实施例2

以重量份计量，选取粉料为：大理石28份、萤石11份、长石4份、高碳锰1.5份、中碳铬1.5份、钒铁3份、钛铁5份、钛白粉12份、金红石23份、锆英砂5份、工业硅0.7份、云母2.5份、纯碱1.5份，粉料混合均匀。

以每100重量份的混合粉料计量，取3.0重量份的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀，用油压机压涂于Ф为4.0mm的高速钢焊芯上，经12小时低温晾干后，经高温烘干，得到高速工具钢焊条。

使用本实施例得到的高速工具钢焊条进行焊接，焊接电流150-180A。焊接后的工件性能优秀，焊接电弧稳定，飞溅小，熔渣覆盖完全，耐大电流性能好，具体焊缝成型见图4所示。

实施例3

以重量份计量，选取粉料为：大理石27份、萤石11份、长石3.5份、高碳锰1.5份、中碳铬1份、钒铁2.5份、钛铁4.5份、钛白粉11份、金红石22份、锆英砂4份、工业硅0.6份、云母2.4份、纯碱1份，粉料混合均匀。

以每100重量份的混合粉料计量，取3.0重量份的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀，用油压机压涂于Ф为6.0mm的高速钢焊芯上，经12小时低温晾干后，经高温烘干，得到高速工具钢焊条。

使用本实施例得到的高速工具钢焊条进行焊接，焊接电流190-220A。焊接后的工件性能优秀，焊接电弧稳定，飞溅小，熔渣覆盖完全，耐大电流性能好。

实施例4

以重量份计量，选取粉料为：大理石30份、萤石12份、长石5份、高碳锰2份、中碳铬2份、钒铁4份、钛铁6份、钛白粉14份、金红石25份、锆英砂6份、工业硅1份、云母3份、纯碱2份，粉料混合均匀。

以每100重量份的混合粉料计量，取3.5重量份的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀，用油压机压涂于Ф为5.0mm的高速钢焊芯上，经12小时低温晾干后，经高温烘干，得到高速工具钢焊条。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高速工具钢焊条，其特征在于，所述高速工具钢焊条用于高速钢材质模具修补和电渣重熔电极坯接头，其是由下述重量百分比的粉料混合均匀，然后加入占混合粉料总重量的2.5～3.5％的钾钠水玻璃，搅拌均匀后压涂于高速钢焊芯上再经干燥而成；所述粉料的重量份配比为：大理石25～30份、萤石10～12份、长石3～5份、高碳锰1～2份、中碳铬1～2份、钒铁2～4份、钛铁4～6份、钛白粉10～14份、金红石20～25份、锆英砂4～6份、工业硅0.5～1.0份、云母2～3份、纯碱1～2份，其中，所述纯碱重量是大理石重量的0.03～0.8倍；所述高碳锰和所述中碳铬的总量是大理石重量的0.08～0.15倍；所述锆英砂的重量是大理石重量的0.13～0.24倍。

2.根据权利要求1所述的高速工具钢焊条，其特征在于，所述高速钢焊芯的规格为Ф为3.0～9.0mm。

3.根据权利要求1所述的高速工具钢焊条，其特征在于，所述粉料的重量份配比为：大理石25份、萤石10份、长石3份、高碳锰1份、中碳铬1份、钒铁2份、钛铁4份、钛白粉10份、金红石20份、锆英砂4份、工业硅0.5份、云母2份、纯碱1份。

4.根据权利要求1所述的高速工具钢焊条，其特征在于，所述粉料的重量份配比为：大理石28份、萤石11份、长石4份、高碳锰1.5份、中碳铬1.5份、钒铁3份、钛铁5份、钛白粉12份、金红石23份、锆英砂5份、工业硅0.7份、云母2.5份、纯碱1.5份。

5.根据权利要求1所述的高速工具钢焊条，其特征在于，所述粉料的重量份配比为：大理石27份、萤石11份、长石3.5份、高碳锰1.5份、中碳铬1份、钒铁2.5份、钛铁4.5份、钛白粉11份、金红石22份、锆英砂4份、工业硅0.6份、云母2.4份、纯碱1份。

6.根据权利要求1所述的高速工具钢焊条，其特征在于，所述粉料的重量份配比为：大理石30份、萤石12份、长石5份、高碳锰2份、中碳铬2份、钒铁4份、钛铁6份、钛白粉14份、金红石25份、锆英砂6份、工业硅1份、云母3份、纯碱2份。

7.制备权利要求1～6任意一项权利要求所述的高速工具钢焊条的方法，其特征在于，将所述重量份比例的粉料混合均匀，然后加入占混合粉料总重量的2.5～3.5％的钾钠水玻璃，搅拌均匀，压涂于高速钢焊芯上，再经过干燥制得焊条。