專利名稱：一種無(wú)藥皮耐熱耐磨鑄鐵合金堆焊焊條及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于設(shè)備零部件表面堆焊一層耐熱耐磨鑄鐵合金的焊條及其制造方法。
背景技術(shù)：
礦山、冶金、化工、機(jī)械等行業(yè)使用的機(jī)械設(shè)備零部件很多需要具有耐熱耐磨性，傳統(tǒng)上主要采用整體鑄造、復(fù)合鑄造和整體鍛造等方式加工制作。整體鍛造備件和鑄鋼備件的機(jī)械強(qiáng)度高，但硬度低，不耐磨；整體鑄鐵備件的硬度高，但機(jī)械強(qiáng)度低，承受沖擊能力差；復(fù)合鑄造備件雖然在一定程度上解決了硬度與機(jī)械強(qiáng)度的矛盾，但由于鐵與鋼的結(jié)合部位相互融合不好，在使用過(guò)程中硬度較高的鑄鐵部分容易脫落；因此，現(xiàn)在已有采用在鋼基體上堆焊耐磨耐熱合金的方式制造備件，使耐磨耐熱合金很好地熔合在鋼基體上。目前采用的是帶藥皮的合金焊條，通過(guò)藥皮過(guò)渡的方式獲得所需的成份。但有藥皮的合金焊條焊完后表面都有焊渣需清除，焊條焊后清理焊渣時(shí)間長(zhǎng)，也不容易清理干凈。為保證備件的耐磨性，堆焊金屬的碳當(dāng)量高，要減少焊縫的裂紋就需保持高的層間溫度，焊后焊縫仍處于高溫時(shí)就必須把焊渣清理干凈，而高溫時(shí)，焊渣的附著力較強(qiáng)，很難將其清理干凈，容易形成夾渣缺陷。對(duì)于堆焊層厚度較大的備件，堆焊的質(zhì)量不能得到保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種直接堆焊，無(wú)需藥皮(保護(hù)劑)保護(hù)的耐熱耐磨鑄鐵合金堆焊焊條。
本發(fā)明的技術(shù)方案是焊條沒(méi)有藥皮，只有焊芯，焊芯的成份為(wt％)C2.5～6.5％、Si0.4～2.5％、Mn0.4～1.5％、Cr16～35％、Nb0.0～1.5％、Mo0.0～3.5％、Ni0.0～2.0％、W0.0～2.5％、V0.0～2.0％、Ti0.0～0.8％、Cu0.0～1.00％、S≤0.08％、P≤0.10％、O≤0.08％、N≤0.08％、Al≤0.10％，其余為Fe。
焊條用中頻或工頻感應(yīng)電爐熔煉鐵水，用砂型鑄造、消失模鑄造、金屬型鑄造等鑄造方法制造。
由于本發(fā)明的焊條是高合金鑄鐵焊條，碳當(dāng)量很高，堆焊時(shí)，在高溫作用下，焊條中的碳與鐵液中的氧發(fā)生反應(yīng)生成CO氣體，對(duì)金屬液起保護(hù)作用，同時(shí)，鐵液中的硅、錳也會(huì)脫除掉鐵液中的部分氧，因此，鐵液中的氧含量并不高。而硫和磷的含量可通過(guò)熔煉焊條金屬時(shí)加以控制，以減小焊縫的熱裂傾向。雖然焊條缺乏藥皮的保護(hù)作用，焊縫成型差一些，堆焊層內(nèi)部的氮、氫含量高一些，但基本上不影響備件的使用，因?yàn)橐环矫孢@些備件的精度往往要求不高，另一方面，備件使用時(shí)本身溫度高，幾乎不存在氫引起的冷裂紋問(wèn)題。
與有藥皮合金焊條相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于焊條沒(méi)有藥皮，焊接過(guò)程中不用清理焊渣，焊接生產(chǎn)效率高，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
2、由于焊接過(guò)程中不用清理焊渣，焊縫層間溫度高，層間熔合好，可有效減少備件堆焊時(shí)裂紋的產(chǎn)生。
3、由于不帶藥皮的焊條可直接鑄造而成，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。
4、帶藥皮的焊條藥皮較脆，易脫落，焊條易受潮，焊前需烘烤，使用成本高；而不帶藥皮的焊條則使用、運(yùn)輸方便，成本低。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1采用中頻感應(yīng)爐冶煉鐵水，其成份(wt％)為C4.8％、Si1.6％、Mn1.0％、Cr23％、S0.046％、P0.038％，O≤0.01％，N≤0.01％，Al≤0.02％，其余為Fe。用普通型砂造好φ14mm×350mm的鑄造型腔，將型腔噴涂上石墨涂料，烘干后澆注。鐵水出爐溫度為1500±20℃，澆注溫度為1430±20℃，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂及涂料清理干凈即可使用。
焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC＝56。
實(shí)施例2采用中頻感應(yīng)爐冶煉鐵水，其成份(wt％)為C2.5％、Si0.4％、Mn0.4％、Cr16％、S0.046％、P0.038％，O≤0.01％，N≤0.01％，Al≤0.02％，其余為Fe。用普通型砂造好φ14mm×350mm的鑄造型腔，將型腔噴涂上石墨涂料，烘干后澆注。鐵水出爐溫度為1500±20℃，澆注溫度為1430±20℃，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂及涂料清理干凈即可使用。
焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC＝42。
實(shí)施例3
采用中頻感應(yīng)爐冶煉鐵水，其成份(wt％)為C6.5％、Si2.5％、Mn1.5％、Cr35％、Nb1.5％、Mo3.5％、Ni2.0％、W2.5％，V1.5％、Ti0.8％、Cu0.2％、S0.046％、P0.038％，O≤0.01％、N≤0.01％、Al≤0.02％，其余為Fe。用普通型砂造好φ14mm×350mm的鑄造型腔，將型腔噴涂上石墨涂料，烘干后澆注。鐵水出爐溫度為1500±20℃，澆注溫度為1430±20℃，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂及涂料清理干凈即可使用。
焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC≥60.0。
實(shí)施例4采用中頻感應(yīng)爐冶煉鐵水，其成份(wt％)為C5.0％、Si1.8％、Mn1.1％、V1.0％、Cr23％、Nb0.22％、S0.046％、P0.038％、O≤0.01％、N≤0.01％、Al≤0.02％，其余為Fe。用普通型砂造好φ14mm×350mm的鑄造型腔，將型腔噴涂上石墨涂料，烘干后澆注。鐵水出爐溫度為1500±20℃，澆注溫度為1430±20℃，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂及涂料清理干凈即可使用。
焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC≥58.5。
實(shí)施例5采用中頻感應(yīng)爐冶煉鐵水，其成份(wt％)為C5.0％、Si2.0％、Mn1.1％、V0.50％、Cr26％、Mo2.0％、Ni1.5％、W2.0％、Ti0.20％、Cu0.01％、S≤0.030％、P≤0.030％、O≤0.001％、N≤0.001％、Al≤0.01％，其余為Fe。用普通型砂造好φ14mm×350mm的鑄造型腔，將型腔噴涂上石墨涂料，烘干后澆注。鐵水出爐溫度為1500±20℃，澆注溫度為1430±20℃，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂及涂料清理干凈即可使用。
焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC≥60.0。
用本發(fā)明實(shí)施例1的焊條堆焊130M2燒結(jié)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)襯板，襯板的平均使用壽命為24個(gè)月，而用采用整體鑄造方法制造的相同尺寸的耐熱耐磨鑄鋼標(biāo)準(zhǔn)襯板在相同燒結(jié)機(jī)上的平均壽命為12個(gè)月。
用本發(fā)明實(shí)施例2的焊條堆焊WC-1000型破碎機(jī)錘頭，錘頭的平均使用壽命約2000小時(shí)，是高錳鋼鑄造錘頭壽命的10倍。
用本發(fā)明實(shí)施例3的焊條堆焊1300m3高爐旋轉(zhuǎn)溜槽襯板，襯板的平均使用壽命為10個(gè)月，而采用Cr25MoNiW材質(zhì)整體鑄造的襯板平均壽命為4～5個(gè)月。
用本發(fā)明實(shí)施例4的焊條堆焊130M2燒結(jié)機(jī)水冷篦板，水冷篦板的平均使用壽命為10個(gè)月，而用采用復(fù)合鑄造方法制造的相同尺寸的水冷篦板在相同燒結(jié)機(jī)上的平均壽命為3個(gè)月。
用本發(fā)明實(shí)施例5的焊條堆焊130M2燒結(jié)機(jī)刮料板，刮料板在燒結(jié)機(jī)上的平均使用壽命為12個(gè)月，而用整體鑄造的相同尺寸的耐熱耐磨鑄鋼刮料板在相同燒結(jié)機(jī)的平均壽命為6個(gè)月。
本發(fā)明耐熱耐磨鑄鐵合金無(wú)藥皮堆焊焊條，也適用于制作其他礦山、冶金、化工、機(jī)械行業(yè)的耐熱耐磨備件。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)藥皮耐熱耐磨鑄鐵合金堆焊焊條，其特征在于沒(méi)有藥皮，只有焊芯，焊芯的成份為(wt％)C2.5～6.5％、Si0.8～2.5％、Mn0.4～1.5％、Cr16～35％、Nb0.0～1.5％、Mo0.0～3.5％、Ni0.0～2.0％、W0.0～2.5％、V0.0～2.0％、Ti0.0～0.8％、Cu0.0～1.00％、S≤0.08％、P≤0.10％、O≤0.08％、N≤0.08％、Al≤0.10％，其余為Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種無(wú)藥皮耐熱耐磨鑄鐵合金堆焊焊條的制造方法，其特征在于用中頻或工頻感應(yīng)電爐熔煉鐵水，用砂型鑄造、消失模鑄造、金屬型鑄造等方法制造。
全文摘要
一種無(wú)藥皮耐熱耐磨鑄鐵合金堆焊焊條及其制造方法，焊條沒(méi)有藥皮，只有焊芯，焊芯的成分為(wt％)C2.5～6.5％、Si0.8～2.5％、Mn0.4～1.5％、Cr16～35％、Nb0.0～1.5％、Mo0.0～3.5％、Ni0.0～2.0％、W0.0～2.5％、V0.1～2.0％、Ti0.0～0.8％、Cu0.0～1.00％、S≤0.08％、P≤0.10％、O≤0.08％、N≤0.08％、Al≤0.10％，其余為Fe。該焊條用鑄造方法制造。該焊條常溫下堆焊層硬度HRC≥42，堆焊層允許有裂紋，備件的堆焊層表面除磨削外，一般不進(jìn)行機(jī)械加工。該焊條加工制作簡(jiǎn)便，成本低，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，能提高備件的使用壽命。
文檔編號(hào)B23K9/04GK1530201SQ0311749
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者馬仕興, 劉興俊, 唐銀生, 王新 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)鋼城企業(yè)總公司溶解乙炔廠