一种贝氏体钢道岔焊补用电焊条及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种贝氏体钢道岔焊补用电焊条，包括：焊芯；包覆在所述焊芯外部的药皮；所述药皮包括：大理石；萤石；钛白粉；金属锰；金属铬；金红石；钼铁；羧甲基纤维素钠；纯碱；钒铁；镍粉；硅铁；石墨。本发明专利技术采用特殊成分的药皮，尤其是通过对药皮中各成分的用量进行合理的配制，使这种电焊条尤其适用于对贝氏体钢道岔进行焊补，焊补时电弧稳定、飞溅少，脱渣容易，焊缝成型性好，焊补后的区域抗拉强度、屈服强度、拉伸率、冲击功性能较高。本发明专利技术还提供了一种贝氏体钢道岔焊补用电焊条的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种贝氏体钢道岔焊补用电焊条及其制备方法
本专利技术涉及电焊条
，尤其涉及一种贝氏体钢道岔焊补用电焊条及其制备方法。
技术介绍
贝氏体钢道岔主要用于铁路钢轨分道、合道处，是铁轨的必要组成部分，为轨道运输线不可或缺的构成部分，为国民经济建设的运输发挥着巨大的作用。随着我国经济的高速发展，铁路行业的突飞猛进，预计到2025年我国铁路线总长将达20万公里。巨大的运载量及复杂恶劣的运营环境是中国铁路的重要特征，其导致高锰钢道岔剥离、掉块、压塌、裂纹等损伤十分严重。目前，我国高铁线路总长已达2.2万公里，货运量也大大增加，这增加了铁路线路的磨损和运营成本，特别是道岔部位常常磨损严重，而且更换道岔的劳动强度大，原材料及道岔成本居高不下，因此，研发针对道岔焊补修复专用焊条已成为当务之急。目前，我国基本上还未实行多次焊补修复道岔再使用的方式，采用不同的专用焊条对不同材质的道岔进行焊补再进行打磨修整，能够延长道岔的使用寿命，且大幅降低因更换道岔带来的成本，从而降低铁路的运营成本，对确保铁路安全运行也有着重要而深远的意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种贝氏体钢道岔焊补用电焊条及其制备方法，本专利技术提供的电焊条用于焊补贝氏体钢具有较高的强度、抗碾压性和低温韧性。本专利技术提供的高锰钢道岔焊补用电焊条，包括：焊芯；包覆在所述焊芯外部的药皮。在本专利技术中，所述药皮成分以重量份计，包括：42～63份的大理石；21～32份的萤石；1～6份的钛白粉；3～10份的金属锰；2～8份的金属铬；2～8份的金红石；2～6份的钼铁；0.2～0.7份的羧甲基纤维素钠；0.5～1份的纯碱；0.8～2份的钒铁；7～15份的硅铁；1～3份的镍粉；0.2～0.8份的石墨。在本专利技术中，所述焊芯优选为碳钢焊丝焊芯。在本专利技术中，所述焊芯的成分优选包括：＜0.1wt％的C；0.30～0.55wt％的Mn；≤0.04wt％的Si；≤0.20wt％的Cr；≤0.30wt％的Ni；≤0.03wt％的S；≤0.03wt％的P；98.76～99.01wt％的Fe。在本专利技术中，所述C在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.09％，更优选为0.02～0.08％，更优选为0.03～0.07％，最优选为0.04～0.06％。在本专利技术中，所述Mn在焊芯中的质量含量优选为0.35～0.50％，更优选为0.4～0.45％，最优选为0.42～0.43％。在本专利技术中，所述Si在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.04％，更优选为0.02～0.03％，最优选为0.025％。在本专利技术中，所述Cr在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.2％，更优选为0.05～0.15％，最优选为0.08～0.12％。在本专利技术中，所述Ni在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.3％，更优选为0.05～0.25％，更优选为0.1～0.2％，最优选为0.13～0.17％。在本专利技术中，所述S在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.03％，更优选为0.015～0.025％，最优选为0.02％。在本专利技术中，所述P在焊芯中的质量含量优选为0.01～0.03％，更优选为0.015～0.025％，最优选为0.02％。在本专利技术中，所述Fe在焊芯中的质量含量优选为98.8～98.9％，更优选为98.83～98.85％。在本专利技术中，所述碳钢焊丝焊芯的化学成分优选为：C：0.08wt％；Mn：0.43wt％；Si：0.04wt％；Cr：0.03wt％；Ni：0.04wt％；S：0.005wt％；P：0.01wt％；余量为Fe。本专利技术对所述焊芯的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用H08A型号的Φ3.2和Φ4两种规格的焊芯，可由江苏永钢集团提供。在本专利技术中，所述大理石既做造气剂又做造渣剂，大理石分解出气体时，能提供对熔滴的喷力，减少飞溅，分解出的CaO既能稳定电弧，又有良好的脱硫能力。在本专利技术中，所述大理石的重量份数优选为50～55份，更优选为51、52或53份。本专利技术适宜采用上述用量的大理石，大理石用量过高，易产生焊补气孔。本专利技术采用这种用量的大理石能够使获得的电焊条更加适宜用于贝氏体钢道岔的焊补，同时使焊接后的熔敷层具有良好的力学性能。在本专利技术中，所述大理石中CaCO3的质量含量优选≥96％，更优选为97～99％，最优选为98％。本专利技术对所述大理石的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的大理石即可，可由市场购买获得。在本专利技术中，所述大理石优选为大理石粉体，所述大理石粉体的粒度优选为-40目100％通过。在本专利技术中，所述萤石为造渣剂，起到降低熔渣的熔点及黏度，稀渣的作用，使熔池反应活泼，改善脱渣性。萤石去除氢气孔的作用十分有效。在本专利技术中，所述萤石的重量份数优选为25～30份，更优选为25份、26份或27份。本专利技术适宜采用上述用量的萤石，随着药皮中萤石含量的增加，焊补熔敷层中的含氢量减少，萤石含量过低，则其稀渣能力不足，萤石含量过高，则电弧稳定性下降。本专利技术采用上述用量的萤石能够使获得的电焊条更加适宜用于贝氏体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。在本专利技术中，所述萤石中CaF2的质量含量优选≥96％，更优选为97～99％，最优选为98％。本专利技术对所述萤石的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的萤石即可，可由市场购买获得。在本专利技术中，所述萤石优选为萤石粉体，所述萤石粉体的粒度优选为-40目100％通过。本专利技术在药皮成分中添加钛白粉，能够使获得的电焊条适宜用于贝氏体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。在本专利技术中，所述钛白粉的重量份数优选为2～5份，更优选为3份、3.5份或4份。本专利技术适宜采用上述用量的钛白粉。在本专利技术中，所述钛白粉的粒度优选为-100目100％通过。本专利技术对所述钛白粉的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的钛白粉即可，可由市场购买获得。在本专利技术中，所述金属锰既是合金剂又兼具脱氧作用，能够避免Mn和Si被过度氧化，以保证熔敷层的机械力学性能。在本专利技术中，所述金属锰的重量份数优选为5～8份，更优选为6.8份、7份或7.5份。本专利技术适宜采用上述用量的金属锰，过量的金属锰会增加MnO量，使熔渣碱度增大，流动性变差，脱渣困难。本专利技术采用上述用量的金属锰能够使获得的电焊条更加适宜用于贝氏体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。在本专利技术中，所述金属锰的粒度优选为-40目100％通过。在本专利技术中，所述金属锰优选为电解锰。本专利技术对所述金属锰的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述金属锰即可，可由市场购买获得。在本专利技术中，所述金属铬的重量份数优选为3～5份，更优选为3.7份、3.8份或4份。本专利技术适宜采用上述用量的金属铬，能够使获得的电焊条更加适宜用于贝氏体钢道岔的焊补，而且焊补后形成的熔敷层具有更好的力学性能。在本专利技术中，所述金属铬的粒度优选为-40目100％通过。本专利技术对所述金属铬的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的金属铬即可，可由市场购买获得。在本专利技术中，所述金红石的重量份数优选为2～6份，更优选为2～4份，最优选为2份、2.5份或2.6份。本专利技术适宜采用上述用量的金红石。在本专利技术中，所述金红石优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种贝氏体钢道岔焊补用电焊条，包括：焊芯；包覆在所述焊芯外部的药皮；所述药皮以重量份计，包括：42～63份的大理石；21～32份的萤石；1～6份的钛白粉；3～10份的金属锰；2～8份的金属铬；2～8份的金红石；2～6份的钼铁；0.2～0.7份的羧甲基纤维素钠；0.5～1份的纯碱；0.8～2份的钒铁；7～15份的硅铁；1～3份的镍粉；0.2～0.8份的石墨。

【技术特征摘要】
1.一种贝氏体钢道岔焊补用电焊条，包括：焊芯；包覆在所述焊芯外部的药皮；所述药皮以重量份计，包括：42～63份的大理石；21～32份的萤石；1～6份的钛白粉；3～10份的金属锰；2～8份的金属铬；2～8份的金红石；2～6份的钼铁；0.2～0.7份的羧甲基纤维素钠；0.5～1份的纯碱；0.8～2份的钒铁；7～15份的硅铁；1～3份的镍粉；0.2～0.8份的石墨。2.根据权利要求1所述的贝氏体钢道岔焊补用电焊条，其特征在于，所述焊芯的成分包括：＜0.1wt％的C；0.30～0.55wt％的Mn；≤0.04wt％的Si；≤0.20wt％的Cr；≤0.30wt％的Ni；≤0.03wt％的S；≤0.03wt％的P；98.76～99.01wt％的Fe。3.根据权利要求1所述的贝氏体钢道岔焊补用电焊条，其特征在于，所述大理石的重量份数为50～55份。4.根据权利要求1所述的贝氏体钢道岔焊补用电焊条，其特征在于，所述萤石的重量份数为25～30份。5.根据权利要求1所述的贝氏体钢道岔焊补用电焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭清海，郭志强，
申请(专利权)人：重庆延祥轨道交通设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50