高效碱性低氢型铁粉焊条制造技术

本发明专利技术属于合金结构钢的焊接领域。适于制做高效碱性低氢型铁粉焊条。本发明专利技术焊条主要是合理的调整了焊药的化学成分，使该焊条具有焊接工艺性能良好，电弧稳定、焊波细密，焊道平滑，焊后熔敷金属中的扩散氢量小于６ｍｌ／１００ｇ等特点。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接材料领域。适用于制做焊接低碳钢、低合金钢的碱性低氢型铁粉焊条。目前，高效铁粉焊条通常分为酸性和碱性两大类。酸性焊条具有好的焊接工艺性能，但焊缝韧性较低，扩散氢含量高，只适用于普通结构钢的焊接。碱性焊条的焊缝韧性高，扩散氢量低，但由于药皮中碱物质多，焊接工艺性能较差。为了提高焊缝韧性和降低氢含量，通常在焊药中加入较高的CaCO3和CaF2，但随着CaCO3和CaF2的增多，电弧稳定性下降，焊波变粗，焊道变成凸形，这对焊接施工是有害的。为解决上述问题，日本的特许公开昭58-138591介绍了采用MgCO3代替CaCO3。这种焊条的不足是渣系中强酸性氧化物(SiO2)较高，焊缝韧性较低。如提高焊缝韧性则在药皮中加入Cr、Ni等贵金属元素，这样，焊条成本必然增高。本专利技术的目的是提供一种焊接工艺好，焊缝韧性高、焊接电弧稳定、焊波细密、焊道平滑的高效碱性低氢型铁粉焊条。由本专利技术所提出的高效碱性低氢型铁粉焊条的药皮组成如下(重量%)CaCO310～25% MgCO31～5% CaF21～7% TiO27～17% ZrO23～12.5% SiO2＜5% Mn 7～12% Si 0.5～2.5% Ti 1～3% B 0.1～0.35% 铁粉＞45%。本专利技术焊条采用水玻璃作粘结剂，将上述成分的涂料混合均匀压涂在Ho8A焊芯上，生产方法与现有技术相同。在本专利技术焊条中，为了提高电弧稳定性，细化焊波和改善焊缝成型，采用增加药皮中弱酸性氧化物(ZrO2)的方法有明显效果，但是随着弱酸性氧化物的增加，药皮碱度降低，焊缝韧性将有所降低。为了解决上述问题，本专利技术采用限制强酸性氧化物SiO2和Si的加入量，同时在药皮中加入含有硼、钛的物质，通过向焊缝中过渡微量硼、钛，抑制先共析铁素体的析出，从而得到细小的针状铁素体，达到提高焊缝的韧性。Si、B对本专利技术焊条的焊缝韧性影响较大。附附图说明图1是表示药皮中Si加入量与焊缝冲击功的关系。附图2是表示药皮中B加入量与焊缝冲击功在不同温度下的关系。由图可见，本专利技术焊条中B、Si含量都不易过宽，其含量过高或过低，均对焊缝性能及焊接工艺有影响，因此B含量为0.1～0.35%，Si含量为0.5～2.5%。为了保证脱氧效果，可适当增加Mn和Ti的含量，并使微量Ti过渡到焊缝中，起到Ti、B复合韧化的效果。ZrO2是一种介于酸性氧化物和碱性氧化物之间的弱酸性氧化物，它与强酸性氧化物SiO2相比较，对熔渣的碱度降低不明显，因此对改善焊缝韧性有很大作用。由于ZrO2的加入，对改善焊接工艺性能有明显的作用，使焊接熔滴变细，改善了焊缝成形，使焊波变的细致，同时也提高了焊接时的电弧稳定性，减少飞溅等。TiO2也能提高电弧稳定性，对改善焊接工艺性能有好处，但对焊缝韧性也有不利的影响，其影响程度明显低于强酸性氧化物SiO2，但高于弱酸性氧化物ZrO2。另外为了向焊缝中过渡微量Ti，除了在药皮中加入Fe-Ti等含Ti金属外，还加入Ti的氧化物TiO2也会起到辅助作用。在本专利技术焊条中，保持一定量的CaCO3和CaF2是必要的，它是碱性熔渣的主要组成物，对提高焊缝韧性和降低含氢量起着重要作用。在加入适量的ZrO2、TiO2等物质，能使焊条的工艺性能得到改善。由于本专利技术焊条药皮的渣碱度与合金成分的合理搭配，使本专利技术焊条具有良好的焊接性能，与现有技术相比较，本专利技术焊条具有好的焊缝韧性，采用夏比试验检验，本专利技术焊条在-20℃时的冲击功不小于60J。熔敷金属中的扩散氢量小于6ml/100g。本专利技术焊条还具有焊接工艺性能好、焊接电弧稳定、焊波细密、焊道平滑、脱渣容易，焊条的熔敷效率达150%以上。适用于交直流两种电源焊接，可在平焊、平角焊和横角焊位置施焊等特点。实施例在本专利技术焊条的成分范围内，我们配制了四种成分的焊条焊药皮，其具体成分见表1，将已配好的涂料加水玻璃粘结剂混合均匀后压涂在Ho8A焊芯上。通过在低碳钢板上施焊后表明本专利技术焊条焊接工艺性能好，电弧稳定、脱渣容易、焊道平滑、成形美观、熔敷效率高。其性能见表2。权利要求1.一种高效碱性低氢型铁粉焊条，其特征在于焊条药皮具体成分为(重量%)CaCO310～25% MgCO31～5% CaF21～7% TiO27～17% ZrO23～12.5% SiO2＜5% Mn7～12% Si0.5～2.5% Ti1～3% B0.1～0.35% 铁粉＞45%。全文摘要本专利技术属于合金结构钢的焊接领域。适于制做高效碱性低氢型铁粉焊条。本专利技术焊条主要是合理的调整了焊药的化学成分，使该焊条具有焊接工艺性能良好，电弧稳定、焊波细密，焊道平滑，焊后熔敷金属中的扩散氢量小于6ml/100g等特点。文档编号B23K35/365GK1056454SQ9110422公开日1991年11月27日 申请日期1991年6月27日 优先权日1991年6月27日专利技术者王移山, 尹士科, 任树全, 赵吉利 申请人:冶金工业部钢铁研究总院, 集宁市电焊条厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效碱性低氢型铁粉焊条，其特征在于焊条药皮具体成分为（重量％）：ＣａＣＯ↓［３］１０～２５％ＭｇＣＯ↓［３］１～５％ＣａＦ↓［２］１～７％ＴｉＯ↓［２］７～１７％ＺｒＯ↓［２］３～１２．５％ＳｉＯ↓［２］＜５％Ｍ ｎ７～１２％Ｓｉ０．５～２．５％Ｔｉ１～３％Ｂ０．１～０．３５％铁粉＞４５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王移山，尹士科，任树全，赵吉利，
申请(专利权)人：冶金工业部钢铁研究总院，集宁市电焊条厂，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]