铁基耐高温耐磨堆焊电焊条.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010265234.0

申请日:

2010.08.27

公开号:

CN102371441A

公开日:

2012.03.14

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B23K 35/30申请公布日:20120314|||公开

IPC分类号:

B23K35/30

主分类号:

B23K35/30

申请人:

上海锦川机电技术有限公司

发明人:

丛林火; 丛欣滋

地址:

200240 上海市闵行区平山路5号

优先权:

专利代理机构:

上海汉声知识产权代理有限公司 31236

代理人:

郭国中

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内容摘要

本发明公开了一种铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,包括焊芯及其表面的药皮两部分,所述电焊条堆焊金属化学成分为:C 3.8~4.5%,Cr 24-35%,Mo 1~3%,W 0.8-2%,B 0.5-2%,余量为Fe,此处为重量百分含量计。本发明高铬合金铁型堆焊焊条,可交直流两用,堆焊时电弧稳定,基本无脱渣,连续堆焊多道多层中间不需敲渣。堆焊层合金元素含量很高,适用于各种强磨料磨损工况工件的堆焊,如风机叶片等,堆焊层硬度大于等于HRC60。堆焊金属最显著的特点是800℃回火不软化,特别适用于高温磨损工况,如烧结单辊

权利要求书

1: 一种铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于包括焊芯及其表面的药皮两部分, 所 述电焊条堆焊金属化学成分为 : C 3.8 ~ 4.5%, Cr 24-35%, Mo 1 ~ 3%, W 0.8-2%, B 0.5-2%, 余量为 Fe, 此处为重量百分比含量计。
2: 根据权利要求 1 所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于 : 所述的电焊条堆 焊金属化学成分中还含有杂质, 杂质的总量为 3%~ 5%。 3. 根据权利要求 1 所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于 : 所述的电焊条堆 焊金属化学成分中, C 与 Cr 的比例为 6 ~ 8。 4. 根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于 : 所述的 电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。 5. 根据权利要求 1 所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于 : 所述的药皮的粘 合剂为水玻璃。 6. 根据权利要求 1 所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于 : 所述焊芯直径为 3.2mm 、 4.0mm、 5.0mm 或 5.8mm。
3: 8 ~
4: 5%, Cr 24-35%, Mo 1 ~ 3%, W 0.8-2%, B 0.5-2%, 余量为 Fe, 此处为重量百分比含量计。 2. 根据权利要求 1 所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于 : 所述的电焊条堆 焊金属化学成分中还含有杂质, 杂质的总量为 3%~ 5%。 3. 根据权利要求 1 所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于 : 所述的电焊条堆 焊金属化学成分中, C 与 Cr 的比例为 6 ~ 8。 4. 根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于 : 所述的 电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。
5: 根据权利要求 1 所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于 : 所述的药皮的粘 合剂为水玻璃。
6: 根据权利要求 1 所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 其特征在于 : 所述焊芯直径为 3.2mm 、 4.0mm、 5.0mm 或 5.8mm。

说明书


铁基耐高温耐磨堆焊电焊条

    技术领域 本发明涉及一种焊接材料技术领域的电焊条, 具体地说, 涉及的是一种铁基耐高 温耐磨堆焊电焊条。
     背景技术 焊条由焊芯及药皮两部分构成。焊条是在金属焊芯外将涂料 ( 药皮 ) 均匀、 向心 地压涂在焊芯上。焊条种类不同, 焊芯也不同。焊芯即焊条的金属芯, 为了保证焊缝的质量 与性能, 对焊芯中各金属元素的含量都有严格的规定。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊 芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。
     压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作 用。若采用无药皮的光焊条焊接, 则在焊接过程中, 空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属, 将金属铁和有益元素碳、 硅、 锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物, 并残留在焊缝中, 造成焊缝夹渣或裂纹。而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔, 这些因素都能使焊 缝的机械性能 ( 强度、 冲击值等 ) 大大降低, 同时使焊缝变脆。
     焊接时, 电焊条作为一个电极, 一方面起传导电流和引燃电弧的作用, 使电焊条与 基本金属间产生持续的、 稳定的电弧, 以提供熔化焊所必需的热量。另一方面, 电焊条又作 为填充金属加到焊缝中去, 成为焊缝金属的主要成分。因此, 电焊条的组成物与电焊条质 量, 将直接影响焊缝金属的化学成分、 机械性能和物理性质。另外, 焊条对于焊接过程的稳 定性、 焊缝的外表质量、 焊接生产率等也有很大的影响。
     堆焊是用电焊或气焊法把金属 ( 焊条 ) 熔化, 堆在工具或机器零件表面上的焊接 法。通常用来修复磨损或改变工具或机器零件表面耐磨性等性能。用于这种用途的焊条就 是堆焊焊条。
     目前, 国外用于高温耐磨堆焊材料主要是钴基的司太立合金和一些镍基合金, 它 们在抗蚀、 耐磨及热稳定性等方面均有突出的优点, 但在实际应用中有一定的困难, 钴和镍 是价格昂贵的稀有金属, 成本较高。我国当前耐磨堆焊材料应用生产的大部分是沿用过去 研制的铁铬碳系, 铁铬硼系, 高铬铸铁合金系统和等离子弧用的粉末钴基、 镍基材料。
     发明内容
     本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足, 提供一种铁基耐高温耐磨堆焊电 焊条, 800℃回火不软化, 耐磨性好, 适用于各种强磨料磨损工况工件的堆焊。
     为实现上述的目的, 本发明所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 包括焊芯及其表 面的药皮两部分, 所述电焊条堆焊金属化学成分为 : C 3.8 ~ 4.5%, Cr 24-35%, Mo 1 ~ 3%, W 0.8-2%, B 0.5-2%, 余量为 Fe, 此处为重量百分含量计。
     进一步的, 本发明电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质, 杂质的总量为 3 %~ 5%。
     进一步的, 所述药皮的粘合剂为水玻璃。进一步的, 所述电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。
     进一步的, 所述电焊条堆焊金属化学成分中, C 与 Cr 的比例为 6 ~ 8。
     进一步的, 所述电焊条的直径 ( 焊芯直径 ) 为 3.2mm、 4.0mm、 5.0mm 或 5.8mm。
     本发明中, 金属化学成分中, 堆焊层的硬度和耐磨性随含 C 量增加而增加。 Cr 是铁 素体元素, 随着含 Cr 量增加, 可限制奥氏体晶体粗大化, 当含 C 量足够时, 形成 Cr7C3, 堆焊 层的耐磨性能随之提高。
     本发明中, 由于堆焊金属中含有钼 (Mo), 故具有良好的耐蚀、 耐热及抗裂性能, 特 别对抗氯离子点蚀有好处。
     本发明中, 由于堆焊金属中含有硼 (B), 故具有致密性和热轧性能, 提高强度。
     本发明中, 由于堆焊金属中含有钨 (W) : 钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨 性。
     本发明高铬合金铁型堆焊焊条, 可交直流两用, 堆焊时电弧稳定, 基本无脱渣, 连 续堆焊多道多层中间不需敲渣。堆焊层合金元素含量很高, 适用于各种强磨料磨损工况工 件的堆焊, 如风机叶片等, 堆焊层硬度≥ HRC60。堆焊金属最显著的特点是 800℃回火不软 化, 特别适用于高温磨损工况, 如烧结单辊、 箅条等工件的堆焊, 有优良的操作工艺性能。 具体实施方式 以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步的解释, 但是以下的内容不用于限 定本发明的保护范围。
     实施例 1
     本实施例所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 包括焊芯及其表面的药皮两部分, 所述电焊条堆焊金属化学成分为 : C 3.8%, Cr 24%, Mo 1%, W 1%, B 2%, 余量为 Fe, 此 处为重量百分含量计。
     本实施例中, 本发明电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质, 杂质的总量为 3%。 杂质元素为磷、 硫等。
     本实施例中, 所述药皮的粘合剂为水玻璃。
     本实施例中, 所述电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。
     本实施例中, 所述电焊条堆焊金属化学成分中, C 与 Cr 的比例为 6。
     本实施例中, 焊条直径为 3.2mm。
     本实施例中, 上述高铬合金铁型堆焊焊条, 堆焊金属 800 ℃回火不软化, 特别适 用于高温磨损工况, 如烧结单辊、 箅条等工件的堆焊。在应用于单辊时, 烧结矿的烧结温 度约 1200℃左右, 烧结矿传递到破碎机时的温度大约 800℃, 单齿辊工作的环境温度约为 700-800℃。
     本实施例中, 电焊条采用直流反接, 堆焊时电弧稳定, 基本无脱渣, 连续堆焊多道 多层中间不需敲渣。 堆焊层合金元素含量很高, 适用于各种强磨料磨损工况工件的堆焊, 如 风机叶片等, 堆焊层硬度 HRC 为 62。
     实施例 2
     本实施例所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 包括焊芯及其表面的药皮两部分, 所述电焊条堆焊金属化学成分为 : C 4.5%, Cr 35%, Mo 3%, W 2%, B 0.5%, 余量为 Fe,
     此处为重量百分含量计。
     本实施例中, 本发明电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质, 杂质的总量为 4%。
     本实施例中, 所述药皮的粘合剂为水玻璃。
     本实施例中, 所述电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。
     本实施例中, 所述电焊条堆焊金属化学成分中, C 与 Cr 的比例为 7。
     本实施例中, 焊条直径为 5mm。
     本实施例中, 上述高铬合金铁型堆焊焊条, 堆焊金属 800℃回火不软化, 特别适用 于高温磨损工况, 如烧结单辊、 箅条等工件的堆焊。 本实施例中, 电焊条采用交接, 堆焊时电 弧稳定, 脱渣容易, 连续堆焊多道多层中间不需敲渣。堆焊层合金元素含量很高, 适用于各 种强磨料磨损工况工件的堆焊, 如风机叶片等, 堆焊层硬度 HRC 为 61。
     实施例 3
     本实施例所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条, 包括焊芯及其表面的药皮两部分, 所述电焊条堆焊金属化学成分为 : C 4%, Cr 28%, Mo 2%, W 0.8%, B 1.5%, 余量为 Fe, 此处为重量百分含量计。
     本实施例中, 本发明电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质, 杂质的总量为 5%。
     本实施例中, 所述药皮的粘合剂为水玻璃。
     本实施例中, 所述电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。
     本实施例中, 所述电焊条堆焊金属化学成分中, C 与 Cr 的比例为 8。
     本实施例中, 焊条直径为 4mm。
     本实施例中, 上述高铬合金铁型堆焊焊条, 堆焊金属 800℃回火不软化, 特别适用 于高温磨损工况, 如烧结单辊、 箅条等工件的堆焊。 本实施例中, 电焊条采用直流反接, 堆焊 时电弧稳定, 脱渣容易, 连续堆焊多道多层中间不需敲渣。堆焊层合金元素含量很高, 适用 于各种强磨料磨损工况工件的堆焊, 如风机叶片等, 堆焊层硬度 HRC 为 60。5

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1、10申请公布号CN102371441A43申请公布日20120314CN102371441ACN102371441A21申请号201010265234022申请日20100827B23K35/3020060171申请人上海锦川机电技术有限公司地址200240上海市闵行区平山路5号72发明人丛林火丛欣滋74专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中54发明名称铁基耐高温耐磨堆焊电焊条57摘要本发明公开了一种铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,包括焊芯及其表面的药皮两部分,所述电焊条堆焊金属化学成分为C3845,CR2435,MO13,W082,B052,余量为FE,此处为重量百分含量计。

2、。本发明高铬合金铁型堆焊焊条,可交直流两用,堆焊时电弧稳定,基本无脱渣,连续堆焊多道多层中间不需敲渣。堆焊层合金元素含量很高,适用于各种强磨料磨损工况工件的堆焊,如风机叶片等,堆焊层硬度大于等于HRC60。堆焊金属最显著的特点是800回火不软化,特别适用于高温磨损工况,如烧结单辊、箅条等工件的堆焊。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN102371442A1/1页21一种铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,其特征在于包括焊芯及其表面的药皮两部分,所述电焊条堆焊金属化学成分为C3845,CR2435,MO13,W082,B052,余量为FE,此处为重量百。

3、分比含量计。2根据权利要求1所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,其特征在于所述的电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质,杂质的总量为35。3根据权利要求1所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,其特征在于所述的电焊条堆焊金属化学成分中,C与CR的比例为68。4根据权利要求1或2或3所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,其特征在于所述的电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。5根据权利要求1所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,其特征在于所述的药皮的粘合剂为水玻璃。6根据权利要求1所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,其特征在于所述焊芯直径为32MM、40MM、50MM或58MM。权利要求书CN102371441ACN102371442A。

4、1/3页3铁基耐高温耐磨堆焊电焊条技术领域0001本发明涉及一种焊接材料技术领域的电焊条,具体地说,涉及的是一种铁基耐高温耐磨堆焊电焊条。背景技术0002焊条由焊芯及药皮两部分构成。焊条是在金属焊芯外将涂料药皮均匀、向心地压涂在焊芯上。焊条种类不同,焊芯也不同。焊芯即焊条的金属芯,为了保证焊缝的质量与性能,对焊芯中各金属元素的含量都有严格的规定。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。0003压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。若采用无药皮的光焊条焊接,则在焊接过程中,空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属,将金属铁和有益元素碳、。

5、硅、锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物,并残留在焊缝中,造成焊缝夹渣或裂纹。而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔,这些因素都能使焊缝的机械性能强度、冲击值等大大降低,同时使焊缝变脆。0004焊接时,电焊条作为一个电极,一方面起传导电流和引燃电弧的作用,使电焊条与基本金属间产生持续的、稳定的电弧,以提供熔化焊所必需的热量。另一方面,电焊条又作为填充金属加到焊缝中去,成为焊缝金属的主要成分。因此,电焊条的组成物与电焊条质量,将直接影响焊缝金属的化学成分、机械性能和物理性质。另外,焊条对于焊接过程的稳定性、焊缝的外表质量、焊接生产率等也有很大的影响。0005堆焊是用电焊或气焊法把金属焊条熔化,。

6、堆在工具或机器零件表面上的焊接法。通常用来修复磨损或改变工具或机器零件表面耐磨性等性能。用于这种用途的焊条就是堆焊焊条。0006目前,国外用于高温耐磨堆焊材料主要是钴基的司太立合金和一些镍基合金,它们在抗蚀、耐磨及热稳定性等方面均有突出的优点,但在实际应用中有一定的困难,钴和镍是价格昂贵的稀有金属,成本较高。我国当前耐磨堆焊材料应用生产的大部分是沿用过去研制的铁铬碳系,铁铬硼系,高铬铸铁合金系统和等离子弧用的粉末钴基、镍基材料。发明内容0007本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足,提供一种铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,800回火不软化,耐磨性好,适用于各种强磨料磨损工况工件的堆焊。0008为实。

7、现上述的目的,本发明所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,包括焊芯及其表面的药皮两部分,所述电焊条堆焊金属化学成分为C3845,CR2435,MO13,W082,B052,余量为FE,此处为重量百分含量计。0009进一步的,本发明电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质,杂质的总量为35。0010进一步的,所述药皮的粘合剂为水玻璃。说明书CN102371441ACN102371442A2/3页40011进一步的,所述电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。0012进一步的,所述电焊条堆焊金属化学成分中,C与CR的比例为68。0013进一步的,所述电焊条的直径焊芯直径为32MM、40MM、50MM或58MM。0014。

8、本发明中,金属化学成分中,堆焊层的硬度和耐磨性随含C量增加而增加。CR是铁素体元素,随着含CR量增加,可限制奥氏体晶体粗大化,当含C量足够时,形成CR7C3,堆焊层的耐磨性能随之提高。0015本发明中,由于堆焊金属中含有钼MO,故具有良好的耐蚀、耐热及抗裂性能,特别对抗氯离子点蚀有好处。0016本发明中,由于堆焊金属中含有硼B,故具有致密性和热轧性能,提高强度。0017本发明中,由于堆焊金属中含有钨W钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。0018本发明高铬合金铁型堆焊焊条,可交直流两用,堆焊时电弧稳定,基本无脱渣,连续堆焊多道多层中间不需敲渣。堆焊层合金元素含量很高,适用于各种强磨料磨损工况工。

9、件的堆焊,如风机叶片等,堆焊层硬度HRC60。堆焊金属最显著的特点是800回火不软化,特别适用于高温磨损工况,如烧结单辊、箅条等工件的堆焊,有优良的操作工艺性能。具体实施方式0019以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步的解释,但是以下的内容不用于限定本发明的保护范围。0020实施例10021本实施例所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,包括焊芯及其表面的药皮两部分,所述电焊条堆焊金属化学成分为C38,CR24,MO1,W1,B2,余量为FE,此处为重量百分含量计。0022本实施例中,本发明电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质,杂质的总量为3。杂质元素为磷、硫等。0023本实施例中,所述药皮的粘合剂。

10、为水玻璃。0024本实施例中,所述电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。0025本实施例中,所述电焊条堆焊金属化学成分中,C与CR的比例为6。0026本实施例中,焊条直径为32MM。0027本实施例中,上述高铬合金铁型堆焊焊条,堆焊金属800回火不软化,特别适用于高温磨损工况,如烧结单辊、箅条等工件的堆焊。在应用于单辊时,烧结矿的烧结温度约1200左右,烧结矿传递到破碎机时的温度大约800,单齿辊工作的环境温度约为700800。0028本实施例中,电焊条采用直流反接,堆焊时电弧稳定,基本无脱渣,连续堆焊多道多层中间不需敲渣。堆焊层合金元素含量很高,适用于各种强磨料磨损工况工件的堆焊,如风机叶片等,堆焊。

11、层硬度HRC为62。0029实施例20030本实施例所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,包括焊芯及其表面的药皮两部分,所述电焊条堆焊金属化学成分为C45,CR35,MO3,W2,B05,余量为FE,说明书CN102371441ACN102371442A3/3页5此处为重量百分含量计。0031本实施例中,本发明电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质,杂质的总量为4。0032本实施例中,所述药皮的粘合剂为水玻璃。0033本实施例中,所述电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。0034本实施例中,所述电焊条堆焊金属化学成分中,C与CR的比例为7。0035本实施例中,焊条直径为5MM。0036本实施例中,上述高铬合金铁。

12、型堆焊焊条,堆焊金属800回火不软化,特别适用于高温磨损工况,如烧结单辊、箅条等工件的堆焊。本实施例中,电焊条采用交接,堆焊时电弧稳定,脱渣容易,连续堆焊多道多层中间不需敲渣。堆焊层合金元素含量很高,适用于各种强磨料磨损工况工件的堆焊,如风机叶片等,堆焊层硬度HRC为61。0037实施例30038本实施例所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条,包括焊芯及其表面的药皮两部分,所述电焊条堆焊金属化学成分为C4,CR28,MO2,W08,B15,余量为FE,此处为重量百分含量计。0039本实施例中,本发明电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质,杂质的总量为5。0040本实施例中,所述药皮的粘合剂为水玻璃。0041本实施例中,所述电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。0042本实施例中,所述电焊条堆焊金属化学成分中,C与CR的比例为8。0043本实施例中,焊条直径为4MM。0044本实施例中,上述高铬合金铁型堆焊焊条,堆焊金属800回火不软化,特别适用于高温磨损工况,如烧结单辊、箅条等工件的堆焊。本实施例中,电焊条采用直流反接,堆焊时电弧稳定,脱渣容易,连续堆焊多道多层中间不需敲渣。堆焊层合金元素含量很高,适用于各种强磨料磨损工况工件的堆焊,如风机叶片等,堆焊层硬度HRC为60。说明书CN102371441A。

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