高碳锰钢钢轨焊接用焊条 技术领域：
本发明涉及一种焊条，尤指用于高碳锰钢钢轨焊接的焊条，并能确保与高碳锰钢钢轨等强、等韧、等硬并能有效防止焊接裂纹的焊条。
背景技术：
高碳锰钢钢轨的焊接，一般以要求承受压力为主。如，火车铁道的道轨，如果不仅仅是承受压力，还要求能够承受拉力、弯曲等应力，则要求焊接接头必须与高碳锰钢钢轨保持等强、等韧、等硬。
为了达到上述的技术要求，国内外都普遍采用下述两种焊条的焊接方法来实现：
(1)、采用具有高韧性的焊条，用于钢轨底部焊接时打底焊，从而防止焊接裂纹；
(2)、采用高强度和高硬度的焊条，用于钢轨腹部和顶部的焊接〔日本神钢焊接材料手册1993〕。
然而始终没有能将这两者结合起来，从而综合出一种既具有高韧性，又具有高强度和高硬度的焊条。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题就在于同时满足高韧性和高强度、高硬度的要求，综合两者的特性发明出高碳锰钢钢轨焊接用的焊条。
本发明提供了一种高碳锰钢钢轨焊接用焊条，具体方案如下：
一种高碳锰钢钢轨焊接用焊条，该焊条药皮由干粉和粘结剂组成，其特点在于，该干粉中含有：
成份 重量百分比
碳酸钙： 42～45％
氟化钙： 19～22％
脱氧剂： 2～5％
合金剂： 11～16％
氧化物： 10～13％
增塑剂、润滑剂： 1～2％
填充剂 3～6％
稀土铼： 0.6～2％
以干粉总量为100％计，粘结剂为干粉总量的26～32％；
上述脱氧剂由石墨和钛铁组成；
上述合金剂由中碳锰铁、雾化硅铁、金属铬、钼铁组成；
上述氧化剂由二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛组成；
上述增塑剂、润滑剂分别是碳酸钠和海藻酸钠；
上述填充剂为铁粉。
上述粘结剂为钾钠混合水玻璃，钾钠水玻璃的比例为1∶3，模数(M)为2.9～3.1，浓度约为45～46°Be。
其中，利用石墨、钛铁、稀土铼联合脱氧，降低焊缝金属扩散氢以及氧化夹杂物的含量，从而提高焊缝金属的韧性和致密性；
利用金属铬、钼铁、以及稀土铼，使焊缝金属晶粒细化，从而提高其强度和硬度；
在钠水玻璃溶液的粘结剂中，加入钾水玻璃溶液，以调节焊条的电弧稳定性以及再引弧性，从而保证焊缝外形美观以及内部质量优良。
具体实施方式：
本发明采用H08A焊丝作为焊条焊芯，粘结剂用量均为干粉总重量的30％，在焊条使用前经过2小时350℃烘焙，A120重型钢轨焊接之前的预热温度≥300℃，焊接层间温度≥200℃，焊后加热温度≥600℃，然后保温缓冷。
具体实施例如下： 成份 实施例1 Φ3.2×350mm 实施例2 Φ4×400mm 实施例3 Φ5×400mm 碳酸钙 42 45 45 氟化钙 22 19 20 石墨 0.26 0.4 0.44 钛铁 4 4 2 中碳锰铁 4 5 5.6 雾化硅铁 3.4 4 4.6 金属铬 2.2 2.6 3.2 钼铁 1.6 2 2.4 二氧化硅 6 4.8 3.2 二氧化锆 2 3 3 二氧化钛 4 3.4 4 碳酸钠 0.8 0.8 0.8 海藻酸钠 0.6 0.4 0.6 铁粉 5.6 3.6 3.6 铼 1.54 2 1.56 干粉总量 100 100 100
采用的粘结剂为钾钠混合水玻璃，钾钠水玻璃的比例为1∶3，模数(M)为3.0，浓度约为45～46°Be。
应用本发明焊条焊接德国生产的A120高碳锰钢重型钢轨接头156只，经过100％磁粉探伤检查，均未发现有焊接裂纹等缺陷。
应用本发明焊接后地接头经拉伸试验以及表面硬度试验结果如下表所示： 接头组成(母材/焊条) 拉伸试验 σb(Mpa) 硬度试验(HB) 母材 焊缝 热影响区高碳锰钢钢轨焊接用焊条735(断母材) 207 249 215 211 244 211 207 255 211
本发明的效果：
本发明的焊条兼有高强度、高硬度、高韧性的性能，能有效的防止焊接裂纹，获得与高碳锰钢重型钢轨等强等硬的焊接接头。