專利名稱：一種用于焊接硬質(zhì)合金與鋼件的焊條及其焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接材料，更具體涉及Co—W系列硬質(zhì)合金與普通鋼 件或鑄鋼件之間焊接的焊接材料及其焊接方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵公司的煉鐵高爐在放鐵水時需用鉆頭鉆穿爐壁，讓鐵爐在規(guī) 定的時間內(nèi)及進(jìn)開口、放出鐵水，確保安全，鉆頭工作時是高速的旋 轉(zhuǎn)與沖擊，外加爐壁的溫度，要求鉆頭在50(TC 60(TC條件下仍能 正常的工作。傳統(tǒng)的鐵爐開口用鉆頭采用鋼件做鉆頭本體，在鉆頭尖 端工作部位用釬焊方式將硬質(zhì)合金片鑲嵌鉆頭本體尖端部位，釬焊采 用的釬料主要是銅粉、鉛粉等低熔點(diǎn)金屬，采用高頻加熱，利用熔 化的釬料將硬質(zhì)合金片鑲嵌鉆頭本體尖端部，在高爐開口過程中，鉆 頭受沖擊、擠壓和高速旋轉(zhuǎn)，并且爐壁越往深處溫度越高，鉆頭工作 時溫度是越來越高， 一旦達(dá)到填充金屬的熔化的溫度，硬質(zhì)合金片就 脫落，鐵爐開口過程中會多次更換鉆頭，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中增加了危險， 且效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能將Co—W系列硬質(zhì)合金片與普通鋼 件或鑄鋼件之間良好焊接的焊接焊條。
本發(fā)明一種用于焊接硬質(zhì)合金與鋼件的焊條，其特征在于焊條 的藥皮成分按重量份為W: 50 53， CaCO" 24 27， CaF" 9 12，Ti02: 2 4， Si02: 2 4， C: 2 4，稀土 1.5，其余為鐵粉。
上述焊條的焊接方法為焊前將鋼件在箱式加熱爐中預(yù)熱至400°C 一450。C，焊前15分鐘將硬質(zhì)合金置于爐中預(yù)熱至25(TC—30(TC， 采用普通直流焊機(jī)，焊接電流為120A 140A，焊后立刻將焊接件置 于30(TC左右的保溫箱中保溫，保溫箱不用加溫，利用工件的余熱即 可保溫，工件在保溫箱中自然冷卻到直至室溫取出。
上述焊條采用水玻璃作粘結(jié)劑，用現(xiàn)有通用的電焊條生產(chǎn)設(shè)備及 工藝方法將已制成的涂料壓制在H08E焊絲上，經(jīng)過烘焙即得成品。
上述焊條的熔敷金屬化學(xué)成分按重量份為Fe: 81.70 81.40， W: 18. 1 17.43， Mn: 0. 69 0. 84， C: 0 0. 20， Si: 0 0. 020， S: 0 0. 015， P: 0 0. 020。
上述的碳酸鹽為CaC03或BaC03或兩者的混合物。
上述的C為石墨。
上述的稀土主要成分為釔與鑭。
本發(fā)明的技術(shù)方案是采用CaO-CaF2-Si02-Ti02型堿性渣系。堿性 熔渣能有效減少焊縫金屬的非金屬夾雜物并具有脫硫作用，顯著提高 焊縫金屬的韌性。CaC03配比小時，造氣不足，惡化韌性；配比大時， 熔渣較粘、飛濺增大和成型不良。CaF2配比小時，去氫能力不足；配 比大時，熔渣過稀。Si02與Ti02起造渣作用，配比小時，熔渣流動 性不良，成型變差；配比大時，脫渣困難。W配比小時，強(qiáng)度不夠， 配比大時，對悍接性能及熔焊區(qū)的金屬性能沒有良好改善；石墨粉在 熔焊中與W形成WC，提高焊接區(qū)的紅硬性及耐磨性能，其比例大時則易在中熔焊金屬中殘留，嚴(yán)重影響熔焊金屬的強(qiáng)度，比例小時則
熔焊金屬中形成的WC不夠，熔焊金屬的紅硬性及強(qiáng)度降低；稀土的
加入可以獲得除硫和凈化晶界的效果，并可改善焊縫的韌性。 具體而言本發(fā)明具有如下有益效果
1、 本發(fā)明熔焊金屬在500 600。C溫度下具有紅硬性及耐性，解 決了應(yīng)用在高溫中的合金和鋼之間的焊接問題；
2、 本發(fā)明焊條焊接工藝性能良好，電弧穩(wěn)定、成型美觀。


圖1使用本發(fā)明硬質(zhì)合金刀刃與焊接焊縫部位的低倍形態(tài)；
圖2使用本發(fā)明刀刃部位的組織形態(tài)，圖中Co W下方標(biāo)注數(shù)字為刀
刃部位CoW的成份(Wt%);
圖3使用本發(fā)明焊接焊縫部位圖1中1區(qū)的高倍組織形態(tài)，圖中Mn、
Fe、 W下方標(biāo)注數(shù)字為1區(qū)的Mn Fe W的成份(Wt%);
圖4使用本發(fā)明焊接焊縫部位圖1中2區(qū)的高倍組織形態(tài)，圖中Mn、
Fe、 W下方標(biāo)注數(shù)字為2區(qū)的Mn、 Fe、 W的成份(Wt%);
圖5使用本發(fā)明焊接焊縫部位圖1中3區(qū)的組織形態(tài)，圖中Mn、Fe 、
W下方標(biāo)注數(shù)字為3區(qū)的Mn、 Fe、 W的成份(Wt%);
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述 實(shí)施例一
按照本發(fā)明的藥皮成分范圍，配制焊條，按重量份具體配方為
W: 51， C: 3， CaC03: 24， CaF2: 11， Si02: 3， Ti02: 3，稀土1.5，鐵粉3.5。通過在40SiMn的鑄鋼鉆頭本體與硬質(zhì)合金片上施 焊，將硬質(zhì)合金片與鑄鋼件鉆頭本體焊接，熔焊后的焊縫微觀形態(tài)見 圖1 圖5。 實(shí)施例二
按照本發(fā)明的藥皮成分范圍，配制焊條，按重量份具體配方為
W: 52， C: 2， CaCOr. 27， CaF2: 9， Si02: 4， Ti02: 3，稀土
1.5，鐵粉1.5。
實(shí)施例三
將上述焊條在40SiMn的鑄鋼鉆頭本體與硬質(zhì)合金片上施焊，其 焊接方法為焊前將鋼件在箱式加熱爐中預(yù)熱至40(TC—45(TC，焊前 15分鐘將硬質(zhì)合金置于爐中預(yù)熱至250°C—300°C，采用普通直流焊 機(jī)，焊接電流為120A 140A，焊后立刻將焊接件置于30(TC左右的 保溫箱中，利用工件的余熱即可保溫，工件在保溫箱中自然冷卻到直 至室溫取出。能將硬質(zhì)合金片與鑄鋼件鉆頭本體焊接，焊接時對鉆具 褲體(刀體)的機(jī)加工要求不高，焊接部位甚至可以一次性的鑄造成 形，熔焊金屬在500 60(TC溫度下具有紅硬性及耐性，且本焊條焊 接工藝性能良好，電弧穩(wěn)定、成型美觀。
權(quán)利要求
1.一種用于焊接硬質(zhì)合金與鋼件的焊條，其特征在于焊條的藥皮成分按重量份為W50～53，碳酸鹽24～27，CaF29～12，TiO22～4，SiO22～4，C2～4，稀土1.5，其余為鐵粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊接硬質(zhì)合金與鋼件的焊條，其 特征在于所述的焊條使用方法為焊前將鋼件在箱式加熱爐中預(yù)熱至40(TC—45(TC，焊前15分鐘將硬質(zhì)合金片置于爐中預(yù)熱 至25(TC—30(TC，采用普通直流焊機(jī)，焊接電流為120A 140A， 焊接后將焊接件置于30(TC左右的保溫箱中保溫，保溫箱不用加 溫，利用工件的余熱即可保溫，工件在保溫箱中自然冷卻到直至 室溫取出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于焊接硬質(zhì)合金與鋼件的焊條， 其特征在于所述焊條采用水玻璃作粘結(jié)劑，壓制在H08E焊絲上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于焊接硬質(zhì)合金與鋼件的焊條，其特征在于所述焊條的熔敷金屬化學(xué)成分按重量份為Fe: 81. 70 81.40， W: 18. 1 17. 43， Mn: 0. 69 0. 84, C: 0 0. 20， Si: 0 0.020， S: 0 0.015， P: 0 0.020。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊接硬質(zhì)合金與鋼件的焊條，其 特征在于所述的碳酸鹽為CaC03或BaC03或兩者的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊接硬質(zhì)合金與鋼件的焊條，其 特征在于所述的C為石墨。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于焊接硬質(zhì)合金與鋼件的焊條，其特征在于所述的稀土主要成分為釔與鑭。
全文摘要
本發(fā)明一種用于焊接硬質(zhì)合金與鋼件的焊條及其焊接方法，屬于焊接材料領(lǐng)域。其特征在于焊條的藥皮成分按重量份為W50～53，CaCO₃24～27，CaF₂9～12，TiO₂2～4，SiO₂2～4，C2～4，稀土1.5，其余為鐵粉。本發(fā)明熔焊金屬在500~600℃溫度下具有紅硬性及耐性，解決了應(yīng)用在高溫中的合金和鋼之間的焊接問題，焊條焊接工藝性能良好，電弧穩(wěn)定、成型美觀。
文檔編號B23K35/12GK101585117SQ200910062659
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者軍 吳, 重 李 申請人:武漢船用機(jī)械有限責(zé)任公司