專(zhuān)利名稱：：高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于焊接材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條。
背景技術(shù)：
：作為特種焊接材料，耐磨堆焊電焊條在裝備制造與修復(fù)等工程領(lǐng)域不可或缺，尤其在冶金、礦山、機(jī)械及水利水電等行業(yè)裝備的制造與修復(fù)時(shí)。一方面，電弧堆焊可用于磨損消耗零部件的修復(fù)，即可恢復(fù)零件尺寸，又能獲得耐磨性增強(qiáng)的表面。另一方面，堆焊技術(shù)已越來(lái)越多地應(yīng)用于新品制造，將耐磨金屬堆敷在零部件表面，不僅賦予零件優(yōu)良的表面耐磨性，而且降低制造成本。作為堆焊
技術(shù)領(lǐng)域：
的重要組成部分，高效、低廉、適應(yīng)性廣泛的新型堆焊焊條的研發(fā)與應(yīng)用一直是堆焊
技術(shù)領(lǐng)域：
的研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)堆焊焊條采用碳鋼芯外涂合金化藥皮的方法制備，焊條生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，但在焊條焊接過(guò)程中，不僅合金燒損嚴(yán)重，元素過(guò)渡率低，而且熔敷金屬中元素分布不均勻，堆焊層性能提升空間較小。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供四種高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，其合金化程度高，元素?zé)龘p少，過(guò)渡率高；熔敷金屬時(shí)，熔敷金屬中合金元素含量可控性好，且分布均勻，堆焊層性能較高。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，由焊芯及外敷的藥皮組成，所述焊芯由以下組分按重量百分比組成C2.0%-2.8%、Cr22%-30%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%-1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%;所述藥皮由以下組分按重量百分比組成35%-45%CaC03、20%-30%CaF2、6%-8%Si02、3%-5%A1、4%-8%泥石墨、3%-7%Cr203、4-6%NaC03、6%-8%Ti02，合計(jì)為100%。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，由焊芯及外敷的藥皮組成，所述焊芯由以下組分按重量百分比組成C2.2%-3.0%、Cr22%-30%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%-1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%;所述藥皮由以下組分按重量百分比組成35%-45%CaC03、20%-30%CaF2、6%-8%Si02、3%-5%A1、4%-8%泥石墨、3%-7%Cr203、4-6%NaC03、6%-8本發(fā)明所采用的第三種技術(shù)方案是，一種高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，由焊芯及外敷的藥皮組成，所述焊芯由以下組分按重量百分比組成C2.0%-2.8%、Cr20%-28%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%-1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%;所述藥皮由以下組分按重量百分比組成35%-45%CaC03、20%-30%CaF2、6%-8%Si02、3%-5%A1、4%-8%泥石墨、3%-7%Cr203、4-6%NaC03、6%-8%Ti02，合計(jì)為100%。本發(fā)明所采用的第四種技術(shù)方案是，一種高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，由焊芯及外敷的藥皮組成，所述焊芯由以下組分按重量百分比組成C1.6%-2.6%、Cr18%-28%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%-1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%;所述藥皮由以下組分按重量百分比組成35%-45%CaC03、20%-30%CaF2、6%-8%Si02、3%-5%A1、4%-8%泥石墨、3%-7%Cr203、4-6%NaC03、6%-8%Ti02，合計(jì)為100%。本發(fā)明的上述電焊條均采用高鉻鑄鐵焊芯外涂CaO-CaF2-Si02-G型藥皮制備而成，可以使用直流電源，在較小電流條件下實(shí)施焊接，電弧穩(wěn)定性好，藥皮發(fā)紅程度較輕；脫渣性與抗裂性好；堆焊層平均硬度較高，特別適于冶金、礦山、機(jī)械及水利水電等行業(yè)裝備的制造與修復(fù)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，包括高鉻鑄鐵焊芯和藥皮兩部分組成，其中的高鉻鑄鐵焊芯采用電爐熔配低雜質(zhì)含量的鐵液，用Cr、Mn、Si、Mo和B等合金元素進(jìn)行多元合金化處理，澆注成①5mmx400mm或其他規(guī)格的高鉻鑄鐵焊芯，該焊條的焊芯按重量百分比，并根據(jù)高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條適用對(duì)象的不同，有以下幾種不同的配比情況1)、當(dāng)本發(fā)明的電焊條用于低碳鋼零件的表面堆焊時(shí)，該焊條的焊芯采用以下組分按重量百分比組成C2.0%-2.8%、Cr22%-30%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%-1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%。2)、當(dāng)本發(fā)明的電焊條用于中碳合金鋼零件的表面堆焊時(shí)，該焊條的焊芯采用以下組分按重量百分比組成C2.2%-3.0%、Cr22%—30%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%—1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%。3)、當(dāng)本發(fā)明的電焊條用于16Mn鋼零件的表面堆焊時(shí)，該焊條的焊芯采用以下組分按重量百分比組成C2.0%-2.8%、Cr20%-28%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%-1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%。4)、當(dāng)本發(fā)明的電焊條用于低合金高強(qiáng)鋼零件的表面堆焊時(shí)，該焊條的焊芯采用以下組分按重量百分比組成C1.6%-2.6%、Cr18%-28%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%-1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%。在本發(fā)明的高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條的焊芯成份中，各化學(xué)元素的組成及含量限定理由是為了使堆焊層金屬獲得較高的耐磨性好耐腐蝕性，焊芯中含碳量和含鉻量之比均較高，約在8-10之間，加入量分別為C1.6%-3.0%、18%-30%Cr。為了提高堆焊層金屬硬度、韌性及高淬透性，焊芯中還加入了鉬、錳和硼元素。硅的加入則是基于堆焊過(guò)程中的脫氧以及提高鉻的過(guò)渡率考慮。本發(fā)明電焊條的藥皮由以下組分按重量百分比組成35%-45%CaC03、20%-30%CaF2、6%-8%Si02、3%-5%Al、4%-8%泥石墨、3%-7%Cr203、4%-6%NaC03、6%-8%Ti02，合計(jì)為100%。本發(fā)明的電焊條藥皮選用CaO-CaF2-Si02-G渣系，通過(guò)添加一定量的A1粉及泥石墨，可明顯提高合金過(guò)渡系數(shù)。本發(fā)明的高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條的制備方法是步驟l、制備焊芯，根據(jù)不同的方案，按上述幾種情況的重量百分比對(duì)應(yīng)稱量各個(gè)組分;再采用電爐熔配上述各個(gè)組分的混合融液進(jìn)行多元合金化處理，澆注成①5mmx400mm的高鉻鑄鐵焊芯。步驟2、配制藥皮，按重量百分比稱量以下組分35%-45%CaC03、20%-30%CaF2、6%-8%Si02、3%-5%A1、4%-8%泥石墨、3%-7%Cr203、4%-6%NaC03、6%-8%Ti02，合計(jì)為100%，充分混合配制得到CaO-CaF2-Si02-G系藥皮敷料。步驟3、將步驟2得到的藥皮敷料涂敷在步驟1得到的高鉻鑄鐵焊芯上，經(jīng)烘干，即可制成高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條。實(shí)施例l當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于低碳鋼零件的表面堆焊時(shí)，6步驟l、制備焊芯，按重量百分比稱量以下組分C2.0%、Cr25%、Mn2.5%、Si0.8%、Mo2.5%、B1.0%、S0.04%、P0.02%，其余為Fe，合計(jì)為100%;再采用電爐熔配上述各個(gè)組分的混合融液進(jìn)行多元合金化處理，澆注成①5mmx400mm的高鉻鑄鐵焊芯。步驟2、配制藥皮，按重量百分比稱量以下組分35%CaC03、30%CaF2、8%Si02、4%Al、4%泥石墨、7%Cr203、4%NaC03、8%Ti02，合計(jì)為100%，充分混合配制得到CaO-CaF2-Si02-G系藥皮敷料。步驟3、將步驟2得到的藥皮敷料涂敷在步驟1得到的高鉻鑄鐵焊芯上，經(jīng)烘干，即可制成高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條。實(shí)施例2當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于低碳鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表l、表2所示的實(shí)施例2中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條實(shí)施例3當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于低碳鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表l、表2所示的實(shí)施例3中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條表l，實(shí)施例l-3的焊芯含量(單位為％)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例4當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于中碳合金鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表3、表4所示的實(shí)施例4中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條。實(shí)施例5當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于中碳合金鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表3、表4所示的實(shí)施例5中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條。實(shí)施例6當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于中碳合金鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表3、表4所示的實(shí)施例6中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條。表3，實(shí)施例4-6的焊芯含量(單1位為％)組分一OMaySkMc^實(shí)施例4一2》2.5^0》2加l加69.44^實(shí)施例2.7-2S一1,5^10p3.C^61,7如實(shí)施例3'(V30一2,(^1》1》o脅W.7如表4，實(shí)施例4-6的藥皮含量(單位為％)組分^CaCCVSiC^A1p泥石墨^NaCCV實(shí)施例4+35一30pS一如如7一實(shí)施例5+4々2CV實(shí)施例6+45p22^實(shí)施例7當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于16Mn鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表5、表6所示的實(shí)施例7中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條實(shí)施例8當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于16Mn鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表5、表6所示的實(shí)施例8中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條實(shí)施例9當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于16Mn鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表5、表6所示的實(shí)施例9中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條表5，實(shí)施例7-9的焊芯含量(單位為％)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表6，實(shí)施例7-9的藥皮含量(單位為％)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例io當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于低合金高強(qiáng)鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表7、表8所示的實(shí)施例10中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條。實(shí)施例ll當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于低合金高強(qiáng)鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表7、表8所示的實(shí)施例11中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條。實(shí)施例12當(dāng)本發(fā)明的高鉻鑄鐵焊芯電焊條用于低合金高強(qiáng)鋼零件的表面堆焊時(shí)，按照實(shí)施例l的步驟，依照表7、表8所示的實(shí)施例12中的相應(yīng)組分含量進(jìn)行配制，得到高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條。表7，實(shí)施例10-12的焊芯含量(單位為％)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>^表8，實(shí)施例10-12的藥皮含量(單位為％)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>以上實(shí)施例中，利用本發(fā)明實(shí)施例制備的電焊條進(jìn)行焊接的工藝參數(shù)如表9所示，利用本發(fā)明實(shí)施例制備的焊條進(jìn)行堆焊后的堆焊層金屬化學(xué)成份如表10所示，堆焊層金屬的硬度如表11所示。表9禾[用本發(fā)明實(shí)施1列制備的焊條進(jìn)行堆焊的焊接工藝參數(shù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>feo利用本發(fā)明實(shí)施例制備的焊條進(jìn)行堆焊后的堆焊層金屬化學(xué)成份表(重量》)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表ll，利用本發(fā)明實(shí)施例制備的焊條進(jìn)行堆焊后的堆焊層金屬的硬度參數(shù)表(HRC)^"\^*焊件材質(zhì)一堆焊層硬.^\^<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本發(fā)明的電焊條采用高鉻鑄鐵焊芯外敷CaO-CaF2-Si02-G系藥皮制備而成，其特點(diǎn)如下:1)、可以使用直流電源，在較小電流條件下焊接，電弧穩(wěn)定性好，藥皮發(fā)紅程度較輕。2)、焊條的脫渣性與J507焊條相當(dāng)，抗裂性好。3)、手工電弧堆焊條件下，C、Cr元素的合金過(guò)渡系數(shù)分別為O.70-0.95和0.77-0.96。4)、堆焊層平均硬度高達(dá)60HRC。本發(fā)明的電焊條特別適于冶金、礦山、機(jī)械及水利水電等行業(yè)裝備的制造與修復(fù)。1權(quán)利要求1.一種高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，由焊芯及外敷的藥皮組成，其特征在于，所述焊芯由以下組分按重量百分比組成C2.0％-2.8％、Cr22％-30％、Mn1.5％-2.5％、Si0.8％-1.6％、Mo1.8％-3.0％、B1.0％-2.0％、S＜0.05％、P＜0.1％，其余為Fe，合計(jì)為100％；所述藥皮由以下組分按重量百分比組成35％-45％CaCO3、20％-30％CaF2、6％-8％SiO2、3％-5％Al、4％-8％泥石墨、3％-7％Cr203、4-6％NaCO3、6％-8％TiO2，合計(jì)為100％。2.一種高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，由焊芯及外敷的藥皮組成，其特征在于，所述焊芯由以下組分按重量百分比組成C2.2%-3.0%、Cr22%-30%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%-1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%;所述藥皮由以下組分按重量百分比組成35%-45%CaC03、20%-30%CaF2、6%-8%Si02、3%-5%Al、4%-8%泥石墨、3%-7%Cr203、4-6%NaC03、6%-8%Ti02，合計(jì)為100%。3.一種高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，由焊芯及外敷的藥皮組成，其特征在于，所述焊芯由以下組分按重量百分比組成C2.0%-2.8%、Cr20%-28%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%-1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%;所述藥皮由以下組分按重量百分比組成35%-45%CaC03、20%-30%CaF2、6%-8%Si02、3%-5%Al、4%-8%泥石墨、3%-7%Cr203、4-6%NaC03、6%-8%Ti02，合計(jì)為100%。4.一種高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，由焊芯及外敷的藥皮組成，其特征在于，所述焊芯由以下組分按重量百分比組成C1.6%-2.6%、Cr18%-28%、Mn1.5%-2.5%、Si0.8%-1.6%、Mo1.8%-3.0%、B1.0%-2.0%、S〈0.05%、P〈0.1%，其余為Fe，合計(jì)為100%;所述藥皮由以下組分按重量百分比組成35%-45%CaC03、20%-30%CaF2、6%-8%Si02、3%-5%Al、4%-8%泥石墨、3%-7%Cr203、4-6%NaC03、6%-8%Ti02，合計(jì)為100%。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)的高鉻鑄鐵芯耐磨堆焊電焊條，由外敷的藥皮及焊芯組成，藥皮組分按重量、3-5％Al、4-8％泥石墨、3-7％，合計(jì)100％；焊芯組分按重量百分比組成為第一方案C2.0-2.8％、Cr22-30％、Mn1.5-2.5％、Si0.8-1.6％、Mo1.8-3.0％、B1.0-2.0％、S＜0.05％、P＜0.1％，其余為Fe，合計(jì)100％；第二方案C2.2-3.0％、Cr22-30％、Mn1.5-2.5％、Si0.8-1.6％、Mo1.8-3.0％、B1.0-2.0％、S＜0.05％、P＜0.1％，其余為Fe，合計(jì)100％；第三方案C2.0-2.8％、Cr20-28％、Mn1.5-2.5％、Si0.8-1.6％、Mo1.8-3.0％、B1.0-2.0％、S＜0.05％、P＜0.1％，其余為Fe，合計(jì)100％；第四方案C1.6-2.6％、Cr18-28％、Mn1.5-2.5％、Si0.8-1.6％、Mo1.8-3.0％、B1.0-2.0％、S＜0.05％、P＜0.1％，其余為Fe，合計(jì)100％。本發(fā)明的電焊條焊接效果好，制作簡(jiǎn)單。文檔編號(hào)B23K35/30GK101658985SQ20091030793公開(kāi)日2010年3月3日申請(qǐng)日期2009年9月29日優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日發(fā)明者楨唐,徐錦鋒,翟秋亞申請(qǐng)人:西安鑫興金屬材料有限公司