專利名稱：含稀土的堆焊焊條及生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種燒結用單輥破碎機錘頭堆焊焊條及生產(chǎn)方法。
背景技術：
燒結機主要應用于鋼鐵冶金工業(yè)上，作用是燒結得到燒結礦，它是
高爐煉4失的前一道工序。燒結機燒結后從其尾部落下的燒結礦須經(jīng)過破 碎和篩分，使礦具有均一的粒度后才能進入高爐進行冶煉，我囯的燒結 礦破碎是采用一次破碎流程，所用設備為單輥破碎機，破碎后的燒結礦 須篩分，將所需粒度范圍以外的過大或過小的燒結礦去除，其中過小的 礦重新燒結，而過大的礦則重新破碎。單輥破碎機是由星輪、軸輥、固 定篦及傳動減速機構組成，星輪由錘頭(又叫星齒)和套筒構成，錘頭 是由錘柄和錘體構成，錘頭結合在套筒上。錘頭的作用借助套筒的旋轉(zhuǎn) 與側(cè)下方的乾板形成對燒結后從燒結機尾部卸下的尚處于750~850°C燒 結礦的剪切達到使燒結礦破碎的目的，工作的主要部位是錘體， 一般錘 頭損壞都是由于錘體磨損或掉塊嚴重引起的.
現(xiàn)有單輥破碎機錘頭的錘體主要是整體鑄造、部分或整體堆焊而成，
然后將其與錘柄焊接在一起，錘柄一般是在具有良好韌性基體上用耐磨 焊條如堆667焊條堆焊1 ~2層耐磨金屬就可滿足使用要求。整體鑄造錘 體(常用^如高錳鋼錘體)由于鑄件內(nèi)部有縮孔、偏析等缺陷，組織的 致密性差，降低了錘體的耐磨性；采用堆焊技術制造的錘體非常致密， 缺陷較鑄造少，成分相同時其使用壽命較鑄造的錘體長，同時堆焊方法 更容易生產(chǎn)高質(zhì)量的錘體，目前采用的是帶藥皮的焊條，主要通過藥皮
過渡的方式獲得所需的成分，成分主要含C、 Si、 Mn、 Cr等元素，所有 的有藥皮的焊條焊完后表面都有熔(焊)渣，需清除，因此，堆焊時的 層間溫度不能太高，以利于渣鐵的分離和脫渣，這就要求堆焊的錘體金 屬硬度不能很高(一般《HRC50),雖然其韌性相對較好但耐磨性不夠， 降低了錘頭的使用壽命。要進一步提高錘體的耐磨性和錘頭的使用壽命， 堆焊金屬的硬度就必須更高(例如，硬度值》HRC60),就應含有更多的 合金元素和較高的碳含量，相應地堆焊時的層間溫度須較高(硬度值> HRC60時，層間溫度應》600。C ),以使堆焊層不產(chǎn)生冷裂紋或減少堆焊 層的冷裂紋數(shù)量，這在采用帶藥皮的焊條堆焊時幾乎不可能，因為層間 溫度較高使得焊縫清渣時的溫度也較高(不低于層間溫度)，此時渣鐵分 離困難，焊渣^f艮難清理干凈，焊縫極易形成夾渣，導致應力集中，降低 了焊接質(zhì)量，降低了錘頭的使用壽命；同時清理焊渣的時間長使焊縫溫 度降低速率大，這給保持較高的層間溫度帶來了很大的難度，很難保證 焊接質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種使錘頭的錘體金屬具有高耐磨性而韌性 較好，錘頭壽命更長，堆焊制造時不易產(chǎn)生冷裂紋，焊接過程中不用清 理焊渣，待上道焊縫剛凝固就進行下一道焊縫焊接，使堆焊時層間溫度 易保持較高，焊接質(zhì)量更好，焊接生產(chǎn)效率更高的不帶藥皮的堆焊焊條。
為達到該目的，本發(fā)明的解決方案是
一種含稀土的堆焊焊條，沒有藥皮，只有焊芯，焊芯的成分為C: 3.2 % ~ 6.5 % 、 Si:0.4 % ~ 2.5 % 、 Mn: 0.4 % ~ 2.0 % 、 Re: 0.01 % ~ 1.0 % ,、 Cr: 10%~35%、 Mo: 0.0% ~ 2.0%、 Ni: 0.0% ~ 2.8%、 W: 0.0% ~ 2.5
%、 V: 0.0% ~ 1.5%、 Ti:0.0% ~ 1.0%、 Nb0.0%~1.5%、 Cu : 0.0% ~ 0.5%、 Al : 0.0% ~ 0.6%, S《0.08o/o, P<0.08%, [O]<0.08%, [N] < 0.08% , Fe: 59.64% ~ 85.99%。 C、 Si、 Mn、 Re、 Cr為必要基礎成分， Mo、 Ni、 W、 V、 Nb、 Ti 、 Cu 、 Al為優(yōu)選成分，必要基礎成分不能減 少。
以上均為重量百分比，百分數(shù)之和為100%。
一種生產(chǎn)上述含稀土的堆焊焊條的方法，采用普通砂先造好(M3mm x300mm的鑄造型腔，將型腔刷上普通涂料，烘干，再將中頻感應爐冶 煉的鐵水澆注到鑄造型腔內(nèi)，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條。
與現(xiàn)在使用的帶藥皮的焊條堆焊單輥破碎機錘頭錘體技術相比，本 發(fā)明具有以下優(yōu)點
1. 由于稀土在堆焊過程中同夾雜物反應生成的稀土化合物熔點較 高，在鋼液凝固前析出，這些細小的質(zhì)點，可作為非均質(zhì)形核中心，降 低結晶過程的過冷度，不但可以減少錘體內(nèi)部的偏析還可細化晶粒，提 高其強度、沖擊性能和耐磨性。
焊棒不帶藥皮，缺少了藥皮的保護，焊后的錘體中會含有比焊條堆 焊制造的錘體多的O、 S和夾渣等，在焊棒中加入稀土后，堆焊時稀土可 以置換鋼中可能生成的硫化錳、氧化鋁和硅鋁酸鹽夾雜物中的氧與硫， 形成稀土化合物，這些化合物中有部分從鋼液中上浮進入渣中，從而使 錘體內(nèi)部的夾雜物減少，同時硫化錳將被在高溫塑性變形能力較小的稀 土氧化物或石克化物取代，它們?yōu)榍驙?，不易產(chǎn)生應力 集中，乂人而才是高《垂體的韌性，改善錘體的抗疲勞性能。
2. Ti 、 V、 Nb都有較強的細化晶粒和固溶強化的能力，兩種元素加 入比單獨一種加入時的效果好，V和Nb還有較強的沉淀強化能力，且都 是強碳化物形成元素，所形成的碳化物高溫穩(wěn)定性好；Ti和Al聯(lián)合加入細化晶粒的效果比只有Ti好。焊棒中加入這些元素后，堆焊制造的錘體 硬度高、晶粒尺寸小，高溫耐磨性好，錘體金屬的韌性較好。
3. 由于焊條沒有藥皮，焊接過程中不用清理焊渣，焊接生產(chǎn)效率高， 減輕了工人的勞動強度。
4. 由于焊4妄過程不用清理焊渣，層間溫度高，金屬的冷卻速率慢， 堆焊耐磨性要求高的金屬時可有效防止或減少錘體中裂紋的產(chǎn)生，提高 錘頭的使用壽命。
5. 由于焊接材料中合金元素的數(shù)量多，若用帶藥皮的焊條，則焊條 配方復雜，設計和制造麻煩，而不帶藥皮的焊條可直接鑄造而成，生產(chǎn) 工序簡單，免去了藥皮配方、設計等麻煩。
6. 生產(chǎn)好的帶藥皮的焊條藥皮脆，易脫落，易潮，不易運輸，焊前 需烘烤，生產(chǎn)和使用成本高，而不帶藥皮的焊條則生產(chǎn)、運輸方便，生 產(chǎn)和使用成本低。
具體實施例
本發(fā)明下面將結合實施例作進一步詳述
本發(fā)明采用普通砂先造好(J) 13mm x 300mm的鑄造型腔，將型腔刷上 普通涂料，烘干。中頻感應爐冶煉鐵水，其成分(重量百分比)為C: 5.1 % 、 Si: 1.2 % 、 Mn: 1.6 % 、 Re: 0,35 % 、 Cr: 23 % , S < 0.050/o， P < 0.050/0, [O〗<0.01%, [N]<0.01%,其余為Fe。然后澆注，待鐵水在型腔中冷卻 到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂清理干凈即可使用。
焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC > 55.0。
本發(fā)明的又一優(yōu)選方案是采用普通砂先造好cj) 13mm x 300mm的鑄 造型腔，將型腔刷上普通涂料，烘干。中頻感應爐冶煉鐵水，其成分(重 量百分比)為C: 5.3%、 Si:1.2%、 Mn: 1.9%、 Re: 0.38%、 Cr: 22%、 Co: 0.10%, S《0.05%, P<0.05%， [O]<0.01%, [N]<0.01%，其余為Fe。然后澆注，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面 的砂清理干凈即可使用。
焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC > 55.0。
本發(fā)明的再一個優(yōu)選方案是采用普通砂先造好(M3mm x 300mm的 鑄造型腔，將型腔刷上普通涂料，烘干。中頻感應爐冶煉鐵水，其成分 (重量百分比)為C: 3.2°〉。、 Si:0.4%、 Mn: 0.4%、 Re: 0.01%、 Cr: 10%, S《0.02%， P《0.05%， [O]《0.01%， [N]《0.01%,其余為Fe。然 后澆注，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂清 理干凈即可使用。
焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC > 50.0。
本發(fā)明的另 一個優(yōu)選方案是采用普通砂先造好(|) 13mm x 300mm的 鑄造型腔，將型腔刷上普通涂料，烘干。中頻感應爐冶煉鐵水，其成分 (重量百分比)為C: 6.5%、 Si:2.5%、 Mn: 2.0%、 Re: 1.0%、 Cr: 35 %、 V: 1.5%、 Ti: 1.0%、 Nb : 1.5%、 Mo: 2.0%、 Ni: 2.8%、 W: 2.5 %， Al : 0.6%, Cu : 0.5%， S《0.05o/o， P《0.05%, [O]《0.01%， [N] 《0.01%,其余為Fe。然后澆注，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。
權利要求
1.一種含稀土的堆焊焊條，其特征為沒有藥皮，只有焊芯，焊芯的成分為C3.2％～6.5％、Si0.4％～2.5％、Mn0.4％～2.0％、Re0.01％～1.0％，、Cr10％～35％、Mo0.0％～2.0％、Ni0.0％～2.8％、W0.0％～2.5％、V0.0％～1.5％、Ti0.0％～1.0％、Nb 0.0％～1.5％、Cu0.0％～0.5％、Al0.0％～0.6％，S≤0.08％，P≤0.08％，[O]≤0.08％，[N]≤0.08％，F(xiàn)e59.64％～85.99％。
2. 如權利要求1所述的一種含稀土的堆焊焊條，其特征是焊芯的成分為 C: 5.1%、 Si:1.2%、 Mn: 1.6%、 Re: 0.35%、 Cr: 23%， S《0.05o/o, P 《0.05%, [O]<0.01%， [N]《0.01%,其余為Fe。
3. 如權利要求1所述的一種含稀土的堆焊焊條，其特征是焊芯的成分為 C: 5.3%、 Si:1.2%、 Mn: 1.9%、 Re: 0.38%、 Cr: 22%、 Co: 0.10%, S《0.05%, P《0.05%， [O]《0.01%， [N]《0.01%,其余為Fe。
4. 如;^又利要求1所述的一種含稀土的堆焊焊條，其特征是焊芯的成分為 C: 3.2%、 Si:0.4%、 Mn: 0.4%、 Re: 0.01%、 Cr: 10%, S<0.020/o, P <0.05%， [O]《0.01o/0， [N]《0.01%,其余為Fe。
5. 如權利要求1所述的一種含稀土的堆焊焊條，其特征是焊芯的成分為 C: 6.5%、 Si:2.5%、 Mn: 2.0%、 Re: 1.0%、 Cr: 35%、 V: 1.5%、 Ti: 1.0%、 Nb : 1.5%、 Mo: 2.0%、 Ni: 2.8%、 W: 2.5%, Al : 0.6%， Cu : 0.5%, S《0.05%, P《0.05%， [O〗<0.01%， [N]<0.01%，其余為Fe。
6. —種生產(chǎn)如權利要求1 ~ 5所述的含稀土的堆焊焊條的方法，其特征是 采用普通砂先造好cM3mmx 300mm的鑄造型腔，將型腔刷上普通涂料， 烘干，中頻感應爐冶煉鐵水，然后澆注，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后 就制成焊條。
全文摘要
一種含稀土的堆焊焊條，沒有藥皮，只有焊芯，焊芯的成分為C3.2％～6.5％、Si0.4％～2.5％、Mn0.4％～2.0％、Re0.01％～1.0％、Cr10％～35％、Mo0.0％～2.0％、Ni0.0％～2.8％、W0.0％～2.5％、V0.0％～1.5％、Ti0.0％～1.0％、Nb 0.0％～1.5％、Cu0.0％～0.5％、Al0.0％～0.6％，S≤0.08％，P≤0.08％，[O]≤0.08％，[N]≤0.08％，F(xiàn)e59.64％～85.99％，該焊條適用于燒結單輥破碎機錘頭的堆焊，常溫下堆焊層硬度HRC≥50，堆焊層允許有裂紋。
文檔編號B23K35/30GK101190481SQ20061014409
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月27日 優(yōu)先權日2006年11月27日
發(fā)明者劉國欽, 方民憲, 成 楊, 楊紹利, 蘇興仁, 譚科華, 高仕忠, 平 黃 申請人:攀枝花學院