CN1188034A - 不锈钢连续焊条 - Google Patents

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吴树雄
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Abstract

本发明焊条药皮主要成分如下:CaCO3+BaCO33～15%,金属氟化物6～14%,TiO225～40%,金云母6～15%,石英6～15%,其余成分是Fe3O41～4%,Ti0.5～2.5%,Cr8～14%,Mn2～6%,海泡石3～8%,增塑剂等。将上述药皮组分用水玻璃作粘接剂,压涂在H0Cr18Ni9焊芯上,在电接点成型机上开出电接点(槽)后即成为性能符合GB E308的不锈钢连续焊条。药皮中加入适量金云母等层片状物质,使药皮具有足够的弹让性和塑性,解决了不锈钢连续焊条大电流焊接时节点处药皮开裂及成块脱落问题。

Description

不锈钢连续焊条
本发明属于一种不锈钢连续焊条。
一般的不锈钢焊条，由于不锈钢芯电阻大，约相当碳钢的三倍，因此，当采用的电流稍大时，焊芯温度患剧升高(见表1)，产生焊条发红、药皮开裂现象，飞溅增多，焊道凸起，焊道宽度减小，焊到后1/3焊条长度时，药皮容易成块脱落，因此，限制了焊接电流及焊条长度。当采用连续焊条焊接时(连续焊条。专利申请号：93112593.6)，由于采用动态输电方法，允许使用较大的电流，但因焊芯电阻发热，体积膨胀，在焊芯径向方向的膨胀受到焊条药皮的阻挡，药皮上受到较大的压缩-拉伸应力，加上连续焊条在电接点开槽过程中，电接点两侧的药皮受到不同程度的损伤，削弱了该处药皮与焊芯的粘接强度，因此，在较大电流通过时(如对Φ2.5mm焊条，用100A焊接)，电接点(槽)附近药皮很容易开裂，造成焊接时电接点处药皮成块脱落，影响焊接工艺性能及焊接质量。
表1    不同焊芯温度变化    ℃
材  质 牌    号       通电时间
  10″   20″   30″
  碳钢芯   H08A   67   127   187
  不锈钢芯   H0Cr21Ni10   198   457   640
注：Φ2.5mm焊芯，试验电流100A。
本发明的目的，在于提供一种药皮不易脱落的不锈钢连续焊条
本发明焊条药皮主要成分如下：CaCO3+BaCO33～15％，金属氟化物6～14％，TiO225～40％，金云母6～15％，石英6～15％，其余成分是Fe3O41～4％，Ti0.5～2.5％，Cr8～14％，Mn2～6％，海泡石3～8％，增塑剂等。
将上述药皮组份用水玻璃作粘接剂，压涂在H0Cr18Ni9焊芯上，在电接点成型机上开出电接点(槽)后即成为性能符合GB E308的不锈钢连续焊条。
本发明的不锈钢连续焊条，由于在药皮中加入了一定量的金云母，合理调整了药皮的弹让性及塑性，使之直径为2.5mm的不锈钢连续焊条在电流120A时，电接点处药皮在焊接过程中仍不开裂，不会发生成块脱落，保证了焊接工艺性能的稳定和焊接质量。
配方中各组份的主要作用及限制原因简述如下：
CaCO3、BaCO3是造气剂、造渣剂，在电弧高温下分解出CO2，起保护气体作用，且CaO、BaO的电离电位较低，有稳弧作用，但碳酸盐增加，使熔渣的表面张力增加，熔滴粗化，飞溅增大。
金属氟化物可以是CaF2、AlF3及Na2SiF6中的一种或两种以上，主要是调节熔渣粘度，且可去氢，降低气孔敏感性，但加入量大于14％，会降低电弧稳定性，甚至出现断弧现象，随着氟化物的增加，熔滴短路过渡次数增多，焊接工艺性能变差。
TiO2作为稳弧剂、造渣剂，能起到细化熔滴作用，TiO2量增加，熔渣的短渣性增强，有利于立、仰焊操作，适合于全位置操作。
石英和金云母都是硅铝酸盐，对细化熔滴、使熔滴过渡形态由短路过渡向附壁过渡起重要作用，尤其是石英，可明显提高电弧电压，适于采用较高的电流，加快焊条熔化速度，但其加入量必须严格控制，超过15％，一方面是焊缝渗硅严重，再则，使熔渣趋向长渣性，不利于立、仰焊操作，且焊缝含氧量增加，使抗裂性变差。金云母由于是层片状结构，具有较高的弹性，当焊芯加热膨胀时，药皮内壁受挤压，因金云母的弹让作用而相对减轻，因此对改善连续焊条电接点处药皮开裂起关键作用，当小于6％时，药皮弹让性不足，大于16％时，药皮过分松散，粘接强度差，药皮在焊条压涂过程中湿强度低，破损率高，药皮外观质量差，金云母不能用普通焊条厂常用白云母代替，因为白云母含有大约4％的结晶水，加入量多，会导致焊缝产生气孔。
其余成份中，Fe3O4可以减少C和Si的渗入，Cr2O3因其熔点高，保证套筒有一定的长度，且可用来调节熔渣粘度和降低增Si。Cr、Mn主要是补充焊芯中元素的烧损，加入海泡石可细化熔滴，且改善焊条压涂性。
焊条配方中还可加入总量不超过30％的Fe粉、不锈钢粉或Cr、Ni、Mo等合金粉，以提高熔敷效率或获得其它焊缝合金成分。
本发明的不锈钢焊条LA002(用ER308L作焊芯)，焊缝金属主要化学成分及力学性能示于表2，符合AWS E308L要求。
表2
No. 电流     主要化学成分(％)   力学性能
    C   Mn   Si   Cr   Ni   δb   δ5
 1-1   90A   0.019   0.88   0.89   20.03   9.94   609   40
 2-2   130A   0.023   0.80   0.84   19.81   10.06   602   39
注：Φ2.5mm焊条。
在本发明的焊条配方组份中，加入J-Cr、Ni粉及Fe-Mo，采用H0Cr21Ni10(相当E308)不锈钢焊芯，可制成符合GB E316的不锈钢连续焊条LA202，其焊缝金属主要成分及力学性能示于表3：
表3
电流     主  要  成  份(％)   力学性能
    C   Mn   Si   Cr   Ni   Mo   δb   δ5
130A  0.054  0.83  0.85  19.46  12.68  2.46   583   34
注：Φ2.5mm焊条。

Claims (3)

1、一种不锈钢连续焊条，其特征在于药皮主要成分如下：CaCO3+BaCO33～15％，金属氟化物6～14％，TiO225～40％，金云母6～15％，石英6～15％，其余成分是Fe3O41～4％，Cr2O31.5～5％，Ti0.5～2.5％，Cr8～14％，Mn2～6％，海泡石3～8％，增塑剂等，将上述药皮组份用水玻璃作粘接剂，压涂在不锈钢焊芯上，制成带电接点的不锈钢连续焊条。
2、根据权利要求书1所叙述的药皮组成基础上，加入总量不超过30％的雾化Fe粉、不锈钢粉，制成高熔敷效率不锈钢连续焊条。
3、如权利要求书1所叙述的药皮组成基础上，加入适量的Cr、Ni合金粉和/或Fe-Mo、Fe-V等铁合金，制成与所用不锈钢芯Cr-Ni合金系列不同的不锈钢连续焊条。
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