TW201318758A

TW201318758A - 自保護藥芯焊絲

Info

Publication number: TW201318758A
Application number: TW100139771A
Authority: TW
Inventors: tai-sheng Zhou
Original assignee: Sorex Welding Co Ltd
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2011-11-01
Publication date: 2013-05-16
Also published as: TWI495532B

Abstract

本發明提供一種自保護藥芯焊絲，包含鋼帶及填充於鋼帶中之焊藥，焊藥包括：1～3 wt%的鋁粉、3～5 wt%的稀土矽、1～3 wt%的釩鐵、50～65 wt%的高碳鉻鐵、10～15 wt%的鈮粉、10～20 wt%的鉬鐵和2～5 wt%的碳化鎢，該焊藥填充於鋼帶中的填充率為40～50%。通過調節上述合金粉末之間的比例，使本發明滿足在不同溫度條件下都具有較高的硬度，無論是室溫條件下，或在高溫(可高達600℃)條件下均有較高的硬度，藉以擴大硬面材料的使用場合，減少了工件使用溫度對材料的限制，也同時減少焊接時需要多種焊接材料的繁瑣步驟。

Description

自保護藥芯焊絲

本發明是有關於一種藥芯焊絲，特別是指一種高硬度的自保護藥芯焊絲。

目前硬面堆焊材料主要分為三個種類：手工電焊條類、焊絲類及帶極焊帶類，其中焊絲類之堆焊材料又分為埋弧焊絲和自保護藥芯焊絲。自保護藥芯焊絲是一種不需要外加氣體或焊劑保護，為一種高效、省料、低成本的藥芯焊絲。高效：因其易於實現自動化、焊縫無熔渣，無清渣問題，可實現連續焊接；省料：因為藥芯焊絲可節約25%左右的熔敷金屬；低成本：因其不需要氣體或焊劑保護，從而降低生產成本，但現在市場上的堆焊材料在室溫環境下使用，堆焊面硬度值很難達到60 HRC以上，在高溫環境下使用時，由於材料容易發生高溫蠕變，導致硬度降低，所以就更難達到較高的硬度值。

因此，本發明之目的，即在提供一種自保護藥芯焊絲，在室溫及高溫環境下都具有高硬度，可減少工件使用溫度對材料的限制，並能擴大硬面材料的使用場合。

於是，本發明自保護藥芯焊絲，包含：鋼帶和填充於鋼帶中之焊藥，其中，以該焊藥總重量為100 wt%計，該焊藥包括：鋁粉：1～3 wt%；稀土矽：3～5 wt%；釩鐵：1～3 wt%；高碳鉻鐵：50～65 wt%；鈮粉：10～15 wt%；鉬鐵：10～20 wt%；及碳化鎢：2～5 wt%；該焊藥填充於鋼帶中的填充率為40～50%。

本發明的功效在於：焊藥採用高碳鉻鐵、鋁粉、鉬鐵、釩鐵、碳化鎢、鈮粉和稀土矽合金粉末的混合物，並透過調節不同合金粉末之間的比例，使本發明滿足在不同溫度條件下都具有較高的硬度，無論是室溫條件下，或在高溫(可高達600℃)條件下均有較高的硬度，藉以擴大硬面材料的使用場合，減少了工件使用溫度對材料的限制，也同時減少焊接時需要多種焊接材料的繁瑣步驟。

本發明自保護藥芯焊絲，包含：鋼帶和填充於鋼帶中之焊藥，其中，以該焊藥總重量為100 wt%計，該焊藥包括：鋁粉：1～3 wt%；稀土矽：3～5 wt%；釩鐵：1～3 wt%；高碳鉻鐵：50～65 wt%；鈮粉：10～15 wt%；鉬鐵：10～20 wt%；及碳化鎢：2～5 wt%；該焊藥填充於鋼帶中的填充率為40～50%。

較佳地，該鋼帶為寬度16 mm、厚度0.8 mm的冷軋鋼帶，以冷軋鋼帶總重量為100 wt%計，該鋼帶含有以下化學成分：碳：0.010～0.055 wt%；錳：0.10～0.30 wt%；矽：0～0.030 wt%；磷：0～0.020 wt%；硫：0～0.020 wt%；及鋁：0～0.060 wt%。

本發明焊藥以高碳鉻鐵為主材料並含有高溫合金元素，硬面耐磨，適合應用於600℃以下的耐高溫應力磨料磨損和固體顆粒磨損的場合，特別適用於低衝擊高磨耗(如煤滾輪、鼓風煤罩、研碎機零件、高溫除塵風扇葉片、高爐投料設備等)場合的硬面修補。

於本發明之一具體例中，以冷軋鋼帶為外層包裹皮，其內部焊藥合金粉末由高碳鉻鐵、鋁粉、鉬鐵、釩鐵、碳化鎢、鈮粉和稀土矽組成。焊絲外層包裹皮為16 mm×0.8 mm(寬度16 mm，厚度0.8 mm)的冷軋鋼帶，其含有的其他成分要求為下表所示(單位為各含量占冷軋鋼帶的重量百分比)：

其機械性能要求如下表：

製造焊絲時，選用符合上述要求的冷軋鋼帶，將按不同成分比例配製的合金粉末充分混合均勻，通過送粉器將藥粉包裹於鋼帶中，由擠壓機擠壓成圓棒狀並控制其填充率為40～50%，再經拉伸機採用拉伸成型工藝，製成直徑為Φ2.0mm、Φ2.4mm、Φ2.8mm的自保護藥芯焊絲產品。

本發明將就以下實施例作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。

＜實施例＞

以下實施例之焊藥合金粉末之原材料的含量要求為：高碳鉻鐵的含鉻量大於30 wt%，鋁粉的含鋁量大於97 wt%，鉬鐵的含鉬量大於62 wt%，釩鐵的含釩量大於55 wt%，碳化鎢的含鎢量大於90 wt%，鈮粉的含鈮量大於98 wt%，稀土矽的含矽量大於50 wt%，上述合金粉末配比中原材料全部過60目篩。

[實施例1]

選用符合要求的冷軋鋼帶，按下表來配製焊藥合金粉末(wt%)：

控制填充率為42%-45%，製成直徑Φ2.8mm的自保護焊絲。使用焊機及該自保護焊絲進行焊接，施焊時採用堆焊電流為350-400 A，電壓30=35V，焊絲伸出長度45mm。

室温及600℃高温下熔敷金属的硬度值如下表：

[實施例2]

控制填充率為43%-47%，製成直徑Φ2.8mm的自保護焊絲。使用焊機及該自保護焊絲進行焊接，施焊時採用堆焊電流為350-400 A，電壓30=35V，焊絲伸出長度45mm。

室温及600℃高温下熔敷金属的硬度值如下表：

[實施例3]

控制填充率為40%-43%，製成直徑Φ2.8mm的自保護焊絲。使用焊機及該自保護焊絲進行焊接，施焊時採用堆焊電流為350-400 A，電壓30=35V，焊絲伸出長度45mm。

室温及600℃高温下熔敷金属的硬度值如下表：

[實施例4]

控制填充率為45%-50%，製成直徑Φ2.8mm的自保護焊絲。使用焊機及該自保護焊絲進行焊接，施焊時採用堆焊電流為350-400 A，電壓30=35V，焊絲伸出長度45 mm。

室温及600℃高温下熔敷金属的硬度值如下表：

[實施例5]

控制填充率為42%-47%，製成直徑Φ2.8mm的自保護焊絲。使用焊機及該自保護焊絲進行焊接，施焊時採用堆焊電流為350-400 A，電壓30=35V，焊絲伸出長度45 mm。

室温及600℃高温下熔敷金属的硬度值如下表：

綜上所述，本發明在室溫條件下，堆焊面硬度可達到HRC值為63-66，理論最高可達到HRC值為68；在高溫(600℃以下)條件下，堆焊面硬度可達到HRC值為50-52，最高可達HRC值為55。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims

一種自保護藥芯焊絲，包含：鋼帶和填充於鋼帶中之焊藥，其中，以該焊藥總重量為100 wt%計，該焊藥包括：鋁粉：1～3 wt%；稀土矽：3～5 wt%；釩鐵：1～3 wt%；高碳鉻鐵：50～65 wt%；鈮粉：10～15 wt%；鉬鐵：10～20 wt%；及碳化鎢：2～5 wt%；該焊藥填充於鋼帶中的填充率為40～50%。
根據申請專利範圍第1項所述的自保護藥芯焊絲，其中，該鋼帶為寬度16 mm、厚度0.8 mm的冷軋鋼帶，以冷軋鋼帶總重量為100 wt%計，該鋼帶含有以下化學成分：碳：0.010～0.055 wt%；錳：0.10～0.30 wt%；矽：0～0.030 wt%；磷：0～0.020 wt%；硫：0～0.020 wt%；及鋁：0～0.060 wt%。