低碳鋼芯球墨鑄鐵電焊條制造技術(shù)

用于焊補(bǔ)或焊接球墨鑄鐵鑄件的低碳鋼芯球墨鑄鐵電焊條．其焊芯用低碳鋼（Ｈ０８Ａ）［ＧＢ１３００－７７］為焊芯，外涂球墨化和合金化藥皮，此種焊條可采用冷焊或熱焊工藝．能適應(yīng)多種級(jí)別的球墨鑄鐵焊接，焊接接頭與母材進(jìn)行相應(yīng)熱處理后其強(qiáng)度、塑性、金相組織和硬度等均能與母材性能匹配，該焊條還可用于蠕墨鑄鐵、灰口鑄鐵、合金鑄鐵，可鍛鑄鐵的焊補(bǔ)．（*該技術(shù)在2005年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)是一種用于焊補(bǔ)或焊接球墨鑄鐵鑄件的球墨鑄鐵電焊條。球墨鑄鐵件極易出現(xiàn)各種鑄造缺陷，廢品率 高，焊接性能 差，為在球墨鑄鐵件生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用焊接技術(shù)必須解決好下述問(wèn)題(1)焊后焊接區(qū)的性能與母材良好匹配。即焊縫最好仍為球墨鑄鐵，焊接接頭強(qiáng)度、塑性、硬度、金相組織等性能與母材基本一致，應(yīng)該滿足球墨鑄鐵各種牌號(hào)(GB1348-78)的要求;(2)接頭具有良好的機(jī)械加工性能;(3)能采用焊前不予熱母材的冷焊工藝;(4)焊接方法簡(jiǎn)便靈活，材料廉價(jià)易得適于大批生產(chǎn)。目前焊接球墨鑄鐵的涂藥電焊條主要有鎳基焊條、球鐵鑄芯電焊條和低碳鋼芯球鐵電焊條等。蘇聯(lián)專利№439364 B23K35/1975 指出一種鎳-鐵合金焊芯涂藥電焊條其涂藥成份是(重量%)螢石8-15 石墨10-15碳酸鋇20-35 白云石4-8鋁粉2-4 金屬錳1-3鈦粉2-4 鎳粉6-12菱苦土3-12 大理石其余這種鎳基焊條常用于球鐵鑄件焊補(bǔ)，接頭加工性較好，其不足是焊縫是鎳基合金不是球墨鑄鐵，焊縫強(qiáng)度、硬度低于母材，焊縫易產(chǎn)生熱裂紋且價(jià)格昂貴。美國(guó)專利№3723100 Zntcl C22C 37/04U·S cl 75-123CB 1973指出可用于制造涂藥焊條的鑄造球墨鑄鐵焊芯，其成份是(重量%)C 2.5-4.5;Si 1-4.5;Mn0.005-0.1;P 0.003-0.08;S 0.001-0.01;Ca＞0.006;Ba＞0.0002;Fe其余。這種鑄造球鐵芯電焊條焊成的焊縫是球墨鑄鐵，當(dāng)焊接工藝恰當(dāng)時(shí)具有良好的冷焊效果和接頭加工性，其不足是焊接接頭強(qiáng)度一般為σb40-60kgf/mm2，接頭經(jīng)正頭后不能滿足(60-80kgf/mm2)球鐵鑄件(QT60-2、QT70-2)的要求，焊縫的金相組織和硬度都不能與相應(yīng)等級(jí)母材匹配，并且由于鑄造焊芯表面粗糙若逐根磨削成本提高。“高球化穩(wěn)定性低白口傾向的通用鑄鐵焊條的研究”(焊接雜志1984年9期第4頁(yè))指出一種焊接球墨鑄鐵的低碳鋼芯球墨鑄鐵電焊條，其焊縫主要成份是(重量%)C3.18、Si4.12、Mn0.48、S0.001、P0.027、ΣR0.018、Mg0.009、Al0.43、Ca及其它堿土金屬，該焊條具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易制造的優(yōu)點(diǎn)，但焊接球墨鑄鐵后的焊縫性能，正火后金相組織及硬度，不完全正火后金相組織，退火后的硬度分別不能與球墨鑄鐵QT60-2、QT50-5、QT42-10相匹配，焊接接頭強(qiáng)度不能滿足QT70-2(σb70-80kgf/mm2)的要求。本專利技術(shù)的目的在于克服用于焊接球墨鑄鐵的涂藥電焊條的上述缺點(diǎn)，獲得一種綜合性能優(yōu)良的低碳鋼芯球墨鑄鐵電焊條，焊芯采用低碳鋼(H08A)〔GB1300-77〕，其成份(重量%)C≤0.10、Ni≤0.30、Mn0.30～0.55、S＜0.030、Si≤0.33、P＜0.030、Cr≤0.20。焊條涂藥配方(重量%)石墨28-32%硅鐵(75＊)15-18%大理石5-7%碳酸鋇2-4%菱苦土2-4%鋁粉7-9%錳鐵3-5%銅粉1-3%錫粉0.8-1.2%釔基重稀土鐵合金3-5%螢石其余焊條重量系數(shù)30-35%，鉀鈉水玻璃為粘合劑。焊絲直徑φ3.2mm，φ4.0mm，φ5.0mm，可用焊條壓敷機(jī)順利制成。焊接電源可用交流或直流，焊接電流φ3.2時(shí)用110-130A、φ4.0時(shí)用150-160A、φ5.0時(shí)用180-200A。堆焊金屬成份范圍(重量%)C3.8-4.0 Si3.4-3.8Mn0.6-0.8 S0.001-0.01P0.01-0.05 ΣR0.03-0.10Mg0.005-0.02 Ca～0.001Ba～0.001 Sn0.1-0.2Cu0.3-0.8 Fe其余(ΣR為釔基重稀土)錫在球墨鑄鐵焊縫中有極強(qiáng)的穩(wěn)定珠光體作用，特別是在焊縫進(jìn)行正火處理時(shí)，微量錫可使焊縫獲得60～80%以上的珠光體組織(不加錫的正火焊縫組織95%以上是鐵素體)，因此錫能使焊縫強(qiáng)度大大提高，但過(guò)量錫將使焊縫塑性、韌性下降，所以錫的加入量要適當(dāng)。另外0.09%～0.36%的錫對(duì)焊縫無(wú)反球化作用。銅對(duì)穩(wěn)定珠光體和提高強(qiáng)度有一定效果，在加入微量錫的基礎(chǔ)上加入少量銅，可解決含錫量不足而使珠光體量和強(qiáng)度不夠的問(wèn)題，同時(shí)也避免錫過(guò)多造成焊縫脆化的弊病。采用釔基重稀土(ΣR)為主，并加入微量Mg、Ca、Ba組成多元復(fù)合球化劑，同時(shí)選擇高碳、中硅、適量錳、低硫、低磷相配合，可獲得球化穩(wěn)定、機(jī)械性能好、形成滲碳體傾向小、抗裂性好的焊縫組織和接頭性能，并使該焊條能進(jìn)行不予熱冷焊。本專利技術(shù)與現(xiàn)有焊條相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)采用普通低碳鋼焊芯外涂藥皮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料廉價(jià)易得，適于大批生產(chǎn);(2)能適應(yīng)多種級(jí)別的球墨鑄鐵母材(強(qiáng)度、塑性)要求，正火后能達(dá)到σb70～80kgf/mm2，退火后能達(dá)到δ＝10～14%，焊態(tài)也能得到σb60～70kgf/mm2;(3)焊接接頭經(jīng)不同熱處理后，其接頭的金相組織、硬度、強(qiáng)度、延伸率均與球鐵母材QT70-2、QT60-2、QT50-5、QT42-10等牌號(hào)的性能指標(biāo)一致。實(shí)施例當(dāng)焊條采用下列涂藥配方(重量%)石墨30%;硅鐵(75＃)15%、螢石23.5%、大理石6%、碳酸鋇3%、菱苦土3%、鋁粉8%、銅粉2%、錫粉1%、錳鐵4%、釔基重稀土鐵合金4.5%，焊接接頭拉伸試驗(yàn)按“金屬拉伸試驗(yàn)法”(GB228-76)進(jìn)行，接頭金相和硬度試驗(yàn)按“稀土鎂球墨鑄鐵金相標(biāo)準(zhǔn)”(JB1802-72)進(jìn)行，冷焊球墨鑄鐵后的接頭性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表一。附圖1對(duì)接試件及焊接接頭拉伸試件取樣位置附圖2冷焊接頭正火后的焊縫組織(a)和熔合區(qū)組織(b)附圖3冷焊接頭不完全正火后的焊縫組織(a)和熔合區(qū)組織(b)附圖4冷焊接頭退火后的焊縫組織(a)和熔合區(qū)組織(b)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于焊補(bǔ)或焊接球墨鑄鐵鑄件的球墨鑄鐵電焊條、焊芯是低碳鋼（Ｈ０８Ａ），外涂球墨化和合金化藥皮，其特征在于藥皮配方是（重量％）：石墨：２８－３２％硅鐵（７４＃）：１５－１８％大理石：：５－７％碳酸鋇：：２－４％菱苦土： ２－４％鋁粉：７－９％錳鐵：３－５％銅粉：１－３％錫粉：０．８－１．２％釔基重稀土鐵合金：３－５％瑩石：其余。

【技術(shù)特征摘要】
一種用于焊補(bǔ)或焊接球墨鑄鐵鑄件的球墨鑄鐵電焊條、焊芯是低碳鋼(H08A)，外涂球墨化和合金化藥皮，其特征在于藥皮配方是(重量%)石墨 28～32%硅鐵(75#) 15～18%大理石 5～7%碳酸鋇 2～4...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭高峨，任廣順，張楚信，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：吉林工業(yè)大學(xué)，杭州電焊條廠，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：22[中國(guó)|吉林]