TW205523B - - Google Patents

Description

Λ 6 13 6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 〔産業上之利用領域〕 本發明，你有關於適合使用在對於像柴油發動機的活 塞等，會産生滑動，衝擊磨損和腐蝕之部份，進行加厚焊 接時的耐蝕耐磨用焊條。 〔先前之技術〕 做為船舶用大型柴油發動機的活塞通常傜使用鏵鍛銅 來製作，可是經長期間使用時，嵌入活塞環之溝將會産生 滑動，衝擊磨損之情形。 並且，由於亞硫酸氣體的腐蝕性酸之生成也會加速促 使其不堪使用。因此，需要加以修補，但是以往傜使用曰 本工業規格（JIS) Z3223 — 1987 (鉬鏑及鉻 鉬鋼薄膜電弧焊條）或日本工業規格（J I S) Z325 1-19 8 1 (硬化加厚用薄膜電弧焊條）之D F 2 A等 焊接材料來焊接之後，再施以鍍鉻處理。 在前述先前的方法，在於焊接後需要實施予硬質鍍絡 等程序，因此，修補成本將變為非常高昂，同時，一般而 言，目前之柴油發動機被要求低燃料消費率和高輸出，因 此加在活塞（環）的壓力也增大，以先前之焊接材料而言 ，早已不堪長期使用，而造成使用時間之縮短。本發明， 係鑑於前述情況而開發者，其目的在提供只需經由焊接力α 厚就能得到和先前（即經過鍍鉻處理者）同等性能的焊條 (包括線），並且提供能減低修補工數和延長使用時間之 耐蝕耐磨用焊條。 本紙張尺度逍用中國Η家標準(CNS)甲4規格(210x297公着） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝* 線- Λ 6 Η 6 五、發明説明（2 ) 〔為解決課題之手段〕 本發明，像為了達成前述目的,偽在於其焊接金屬中 C的含量為0.1〜0.4%, Cr的含量為1. 0〜7 .5%, Mo的含量為0. 5〜1. 5%, W的含量為3 .0〜8. 0%,其餘部份為不可避免的不純物，及S i 、Μη等其他的脫酸元素，及Fe所組成的耐磨用焊條之 中添加入以單體計算的話0 . 2〜2 . 5 %的C u及 0 . 1〜1 . 5 %的S b所構成之耐蝕耐磨用焊條。 〔作用〕 在本發明中，因添加耐了耐硫性特別優異的C u或 S b ,或其兩者。 其結果，耐蝕性將被顯著地提高。 並且，不再需要如先前的鍍鉻工程，因此能謀求減 低修補工數和修補費用。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 更且，根據本發明，從笫一層就能夠獲得到性能上 的下限之硬度（Hv45〇),且在於機械加工上的上 限硬度（Hv600)之故，可以謀求使用時間的長期 化。 〔實施例〕 以下，說明本發明之一實施例。 本發明的耐蝕耐磨用焊條也是利用先前一般之製造 本紙張尺度通用中國__)甲4_數29._ _ a 6 _Π_6_ 五、發明説明（3) 方法來製造。 將各種成份量加以變化而構成的焊條以编號1〜 19以及先前之焊條以编號12,13同時顯示在下列 表1及表2。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂- 線- 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 本紙張尺度边用中8 B家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) -5 - k：05bk-3 Λ 6 B 6 經濟部中央標準局貝工消t合作社印製 發表 (¾ )甶链^_領锄its旺钽匡辑«坩 f Γι i . ------- 焊接金屬之化學成份（％) P X/1 · 1 1 1 1 1 1 Ϊ 1 1 1 1 1 1 1 . 1 1 I I 1 ί 1 I 1 1 I \ o cn o 1.7 0 1.0 2 1.3 0 ^ · 0.5 0 0.6 6 1 1 1 r-( ea 〇 1.4 8 0.7 2 ! 0.7 0 1 1 1 ί 1 1 LO CO ί—H 2.0 8 r 1 1 1 1 1 4.9 0 1 1 1 1 1 o cn in rH Ln 1. 1 1 5.6 2 4.9 8 . 6.1 0 5.1 0 Ln 0.5 0 1 1 1 1.0 2 cn σι p r—i i-H rA 2.1 1 0.8 4 c〇 〇 1 1 1 1.0 5 0.8 0 1.1 0 0.9 8 1.2 7 1.5 0 〇 cn to 6.3 8 6.4 4 tH i-H <JD cn cn in 6.1 9 1—( 00 LO 6.3 0 5.9 5· 6.2 5 5.7 9 CO 0.0 ϋ 9 Ο.ϋ 1 1 0.0.0 8 r-4 i-i 〇 o rH tH o o i-H t-H 〇 o 0.0 0 9 0.0 0 9 CJi o o o 0.1 0 0 00 o o o CT. o o o 0.1 〇 CM r-t o o 1-H •Ο d 0.0 1 2 <N I—i 〇 o CO r—< 〇 o <N iH 〇 〇 0.0 1 4 <N i-H 〇 o 0.0 1 1 »-H 〇 〇 0.0 1 2 0.0 1 2 0.0 1 1 0.8 3 '1.4 3 卜 CN Ο 0.3 G (N CO o 0.4 4 0.2 9 cn cn o 0.4 0 0.2 5 0.2 4 0.2 9 to CNi o ：·Η co 0.5 3 0.6 4 cn CQ ο 0.6 5 卜 卜 ο 1.1 0 cn · • cn o 2.1 0 rH 00 o 0.9 1 0.9 0 0.7 9 0.9 9 ο 0.0 7 η <N Ο 0.3 0 i-i CN 〇 0.3 5 0.1 5 0.2 2 i-i cn· o 0.1 5 <N cn 〇 0.2 1 0.3 0 tH <N 〇 • · CN 先前焊條13 1-H Γ〇 in to 00 σι o 先前焊條 m m m 進 繼 m 壤: m m 逛 m St 败 m 歌 歌 歌 & 歌 it ................ .......裝：：訂：：線 I丨. (請先閲讀背面之注意事項再填窝心頁) 本紙張尺度逍用中國國家樣準(CNS)甲4規格(210X297公*) 6 A 6 B6 .b 經濟部屮央標準局貝工消費合作社印製 * -1 Ο κ 五、發明説明（6)【表2】 Μ X Ο <Ν ο cn in CQ o cn Ο ιΗ o o ' in m CN ΓΟ LO to ΓΟ LO m C? 1 1 .] 1 0.4 2 1 1 I t ί 1 in cn o 1.0 2 • d Ο 1 1 1 1 1 0.5 0. 0.6 2 0.4 2 0.7 0 1.3 3 1 1 o o cn 1 in 1 1 1 1 03 co LO co 一 1 Γ o ιό 1 ο 1 <N Oi ο CQ in ιη ο 1 1 O »—ί cn o r—< r—t σι o o y—i 卜 ο 〇 y~i 卜 r-i in U <Ν 叫 uo 1~~{ CO CO o cn ιό 1—· tD <N CO .cn 叫 00 o CN cn o CO ο ο 1—t ο o o ί—H o rH 〇 o o T~i o ο ο o o o o o CN CN t-H <N CSJ CQ m Ph Ο ο o o o o 〇 Ο ο o o o o o -N 鍵 逝 S- 0.8 3 1.4 3 卜 CsJ o 0.2 1 1 | 0:3 8 0.4 2 0.2 8 CN CO cn CXi CO .. r-t o LT3 CO 00 00 σι o 〇 ο ο o 〇 o τ-ί i—i 卜 cn o cn co i-H CD Ο ο ο <Ν ο cn o π o’ o o CQ 〇 <N 〇 <Ν CO in 1~i «3 卜 CO cn 進 迤 迤 造 進 進 進 it Sfe m m 駄 a '·····-········· · · · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装- 格 規 4 甲 5 CN #(\ 準 一標 一家 因 困 中 用 边 度 尺 張 紙 本

\1/ 公 97 2 X Λ 6 Β6 五、發明説明（6) 上述表1中，编號1, 2及8號的焊條偽相當於本 案中的申請專利範圍第1項所主張之内容；而编號1 0 號的焊條則是相當於請求項第2項所主張之内容。 再者，上述表2中，相當於申請專利範圍第2項者 傜為焊條编號第15及19號者。 此處將上述焊條編號第1〜11號及先前的焊條第 12, 13號所形成之焊接金屬的耐蝕性和有無焊接裂 痕之試驗結果顯示於下列表3。 (請先閲讀背面之注意事項再埙寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公址) -8 - 3 66 An 五、發明説明（7) 表3 焊接金屬的耐蝕性和有無裂痕 經濟部中央標準局员工消t合作社印製 腐蝕減量 mg/cm 2 有無焊 接裂痕 先前焊條1 2 2 9 5.5 〇 先前焊條13 3 11.2 〇 焊條 1 3 2.1 t 〇 焊條 2 3 5.2 〇 焊條 3 9 9.8 〇 焊條 4 3 8.2 X 焊條 5 3 0.0 X 焊條 6 5 7.6 X 焊條 7 4 0.1 〇 焊條 8 3 6.2 〇 焊條 9 3 0.8 X 焊條 1 ◦ 2 8.9 〇 焊條 11 2 5.6 X 本紙張尺度边用中Η國家標準（CNS)甲4規格(210X297公龙） (註）〇為沒有裂痕 X為發生裂痕 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -9 - Λ 6 13 6 五、發明説明（8 ) 再者，耐蝕性試驗所使用的試驗片20係從圖1及 圖2所示之試驗材料21來採取。 亦即，傺在不受母材22的影饗之情況下在母材 22上所構成的4層之底層23,並在其上加厚15 mm的試驗層24,再從該加厚部份所採取的試驗片 2 0者。 同時，耐蝕試驗，係按照JIS G0591 (不 銹鋼之5%硫酸腐蝕試驗方法），將腐蝕液做成：75 %硫酸，溫度為120Ό,並且進行24小時之浸漬試 驗，以求得腐蝕減量者。 由表3可知，含有Cu、Sb的编號1, 5, 8及 10的焊條之焊接金屬之耐蝕性被判明有顯著地提高。 在下列表4係顯示以前述表2所示的各種焊條1 5 〜19及先前之焊條12,13所形成的焊接金屬25 之磨損試驗之結果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 娜尺度通用中國國家卿s)甲娜數酬 — 66 Λ Π 五、發明説明（9) 表4 焊接金屬之耐磨損試驗結果與機械加工性 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 磨損減量 mg/cm 2 機械加 工性 先前焊條1 2 5 4 9.4 〇 先前焊條1 3 3 2 1.0 〇 焊條 15 9 9.8 〇 焊條 16 7 8.1 X 焊條 17 2 8 6.3 〇 焊條 18 15 5.7 〇 焊條 19 1 0 0 . 5 x 〇 (註）〇為良好 X為不良 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公货） -11 - Λ6 ________Π_6

五、發明説明（IQ (請先閱讀背面之注意事項再顼寫本頁) 再者，磨損試驗所使用的試驗片26,係如圖3及圔 4所示，傜從在軟銷母材27上進行2層加厚的焊接金羼 25身上由軟銅母材27的表面算起切削1. Omm做為 試驗片2 6 ,並將其切削面做為試驗表面。 該磨損試驗，係如圖5所示，使用2個前述試驗片 2 6以1 0 k g / c m 3的負荷X加諸於超硬板2 8 ,並 令超硬板2 8進行活塞蓮動之滑動式磨損試驗機來求得磨 損減量者。 從表4可知，含有C, Cr, W的焊條第15及19 號之耐磨損性相當的優異。 圖6像顯示對於前述焊條第12, 13, 15，16 ,17,18及19號利用和圖3,圖4相同的方法所採 取之試驗H26的剖面硬度使用顯微維克氏硬度計來測定 之結果。 再者，剖面硬度的測度位置係為在圔7所顯示之箭頭 記號29之部份，0. 0mm處係為母材與焊接金屬25 的境界部份，而5. 5mm處係為接近表面之部份。 經湃部中央標準局EX工消費合作社印姐 如圖6所示，比起先前的焊條第12, 13號者，除 了C被極度減少之焊條第17號之外，其他的焊條第15 ,16, 18及19號皆顯示出所需之硬度。 當然，超過考慮機械加工等的適切硬度HV450〜 600之焊條第16號者的C含量超過本發明的上限，因 而在機械加工性有困難之點。 經由前述各試驗，可知符合所期的耐蝕耐磨用焊條之 本紙張尺度遑用中國國家櫺準(CNS)甲4規格(210X297公*) -12 - u、 Λ 6 1)6 經濟部中央楳準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（l) 條件的成份量係如下： C在0.1%以下時無法得到所需之硬度，而在 0 . 4 %以上時將會上升到可加工限度的硬度以上，故其 成份範圍像0.1〜0. 4%為適當。 S i傜用來脱酸及為了得到焊接金屬之流動性，僳在 於0. 5%以上，由於超過1. 5%以上時將會招致焊接 金屬之脆化，故其成份範圍係以◦. 6〜1. &%為適當 〇 Cr係與Cu,Mo共存而促使耐蝕性之提高，同時 也會改良耐熱性，但是在1. 0%以下則無法得致效果， 而超過57. 5%將會形成Cr碩化物而減少效果，故其 成份範圍以1.◦〜7. 5%為適當。 Mo偽具有優異的耐硫性，同時將會熔固在母材表面 上而具有增大防止因退火所導致的軟化之效果，但是在 0 . 5 %以下時則難以得到其效果，又超過1 . 5 %時將 會減少焊接金屬的靱性，故其成份範圍以0. 5〜1. 5 %為適當。 W雖能提高耐磨性，並增加在高溫時之軟化的阻力， 但是在3. 0%以下時則沒有其效果，而超過8. 0%則 會對熱間耐龜裂性有害，故其成份範圍以3. 0〜8. 0 %為適當。 Cu係耐硫性優異，為了提高其耐硫性在低於0. 2 %以下時並沒有效果，而添加2. 5%以上時會引起焊接 金屬的高溫龜裂，故其成份範圍以0. 2〜2. 5%為適 (請先閲讀背面之注意事項再堝寫本頁) 衣《張尺度遑用中國國家樣準(CNS)甲4規格(210X297公發) -13 - Λ 6 ._ 1)6 五、發明説明（1? 當。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Sb係耐硫性優異，為了提高其耐硫性在低於Ο. 1 %以下時並沒有效果，而在超過1. 5%以上則和CU— 樣會引起焊接金靥的龜裂，故其成份範圍以0. 1〜 1 . 5 %為適當。 更且，Cu與Sb的複合添加時，被確認出具有相乘 之效果而以添加量之合計為下限超過◦. 3%,,上限低於 3 . 〇 %為適當。 〔發明之效果〕 本發明的焊條，因具有優異的耐蝕耐磨性，尤其適合 如柴油發動機之活塞等，會産生滑動，衝擊磨損和腐蝕的 部份之加厚焊接，並且能夠達成減低修補工數與修補費用 者。 圖面之簡單說明 圖1 ,為使用在耐蝕性試驗材料之正面圖， 經濟部中央標準局员工消f合作社印製 圔2 ,為圔1的II-II線剖面圔， 圔3,為使用在磨損試驗之試驗材料的正面圖， 圖4,為圖3之IV-IV線剖面圖， 圖5，為滑動式磨損試驗機的原理圖， 圖6 ,為顯示剖面硬度測定結果之線圖， 圖7，為顯示剖面硬度測定位置的正面圖， 本紙張尺度边用中國B家標準(CNS)甲4規格(210X297公;¢) -14 -

Claims (1)

1. ? Μ”月，日

   公告 A7 B7 C7 D7

   —k 經濟部屮央標準局貝工消费合作社印製 六、申請專利範《1 Γ1 . 一種耐蝕耐磨用焊條，係在於其焊接金屬中c的 含量為◦ . 1〜0 . , Cr的含量為1· 0〜7. 5 % , Μ 〇的含量為^&运'〜1. 5%, W的含量3.0%〜 8 . ◦ %，其餘^扮為不可避免的不純物及S i、Μη等 其他的脱酸元素、及F e所組成的耐磨用焊條之中添加入 以單體計算的話0. 2〜2. 5%的Cu及0. 1〜 1 . 5 %的S b所構成之耐蝕耐磨用焊條。 2.如申請專利範圍第1項之耐蝕耐磨用焊條，其中 當同時添加有Cu及Sb時，其合計量為0. 3〜3. 0 %者 〇 1 · (請先閱讀背面之注意本項再蜞寫本頁) .打· 線· 本纸張尺度適用中β國家揉準(CNS)甲4規格(210X297公釐） -15 -