堆焊焊條使用說明: 耐磨堆焊焊條的制造和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬表面強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及金屬零件表面耐磨堆焊焊條制造方 法和使用方法。
背景技術(shù)：
采礦、冶金、建材等行業(yè)中機(jī)械零件的磨料磨損和沖蝕磨損情況十分普遍，在碳素 或低合金結(jié)構(gòu)鋼零件表面堆焊耐磨合金層具有事半功倍的效果。目前工業(yè)上采用的主要耐 磨堆焊方式有合金藥皮焊條堆焊和藥芯焊絲(帶)堆焊。藥芯焊絲(帶)的制備是在確 定合金粉末配比之后，將合金粉末均勻鋪撒在連續(xù)送進(jìn)的低碳鋼帶上，再經(jīng)卷曲擠壓整形 制成，適合于規(guī)格化批量化生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中不能隨意調(diào)整合金粉末成分和鋼帶的厚度與 寬度，而且堆焊時熔化到熔池中的低碳鋼帶對合金粉的稀釋率達(dá)到50%左右。合金藥皮焊 條的制備對藥皮的粘結(jié)強(qiáng)度要求高，制造工序嚴(yán)格，受藥皮厚度的限制，合金粉末加入量有 限，也使低碳鋼導(dǎo)電焊芯的稀釋率增大。為了降低稀釋率、方便實(shí)驗(yàn)室對堆焊成分組織性 能及工藝的研究和工程上的靈活應(yīng)用，需要開發(fā)一種低成本的方便靈活的堆焊焊條制造方 法。為此，本發(fā)明提出了一種在低碳鋼帶壓制的槽鋼中粘結(jié)填充合金粉末的堆焊焊條 制造及其使用方法。
本發(fā)明的目的在于克服藥芯焊絲(帶)制造難度大，不適應(yīng)產(chǎn)量規(guī)格和成分的靈 活調(diào)整、低碳鋼帶對熔池的稀釋率大、藥皮焊條制備對藥皮粘結(jié)強(qiáng)度要求高、合金粉末加入 量受限制、導(dǎo)電焊芯稀釋率大的弊病，提出一種在低碳鋼帶壓制的槽鋼中粘結(jié)填充合金粉 末的堆焊焊條制造及其使用方法。本發(fā)明的焊條生產(chǎn)工藝和使用方法為將低碳鋼帶壓制成槽鋼一堿洗酸洗清水洗 后烘干一在槽鋼內(nèi)填充水玻璃與合金粉末的混合漿料一緩慢升溫至約300°C烘干。堆焊時 采用直流堆焊，焊條垂直于水平放置的被堆焊表面，接觸引弧后運(yùn)行焊條向槽鋼開口的方 向勻速行進(jìn)，連續(xù)實(shí)施堆焊形成耐磨堆焊層。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的實(shí)施方式和效果作具體說明。(1)、將厚度0. 8 1. 2毫米、寬度20 50毫米、長度100 400毫米的低碳鋼帶 壓制成槽鋼，槽的深度5 15毫米，槽的寬度要不小于槽深。(2)、用金屬清洗劑清洗槽鋼，徹底清除油脂，再用15%的稀鹽酸水溶液除銹活化， 最后用清水沖洗干凈，熱風(fēng)吹干。(3)、將自行配制的合金粉末與水玻璃均勻調(diào)成糊狀，填充到槽內(nèi)，直至填滿并壓 實(shí)，放置到通風(fēng)干燥處晾干，再放入烘干箱內(nèi)緩慢升溫至30(TC保溫約1小時，隨爐冷卻至室溫，即得到所需要的堆焊焊條。(4)、使用直流弧焊機(jī)堆焊，調(diào)節(jié)輸出電流500 1200A，焊機(jī)的負(fù)極接焊條，正極 接被堆焊零件。(5)、堆焊時，焊條的一端用夾具夾持住，另一端垂直向下指向水平放置的被堆焊 表面，接觸引弧后運(yùn)行焊條向槽開口的方向勻速行進(jìn)，即填充的粉末在前，槽鋼的底面在 后，連續(xù)實(shí)施堆焊，形成結(jié)合牢固、組織致密、表面平整的耐磨堆焊層。本發(fā)明的積極效果是焊條制作方法簡單方便靈活，特別適合于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行不同 合金粉末的堆焊試驗(yàn)以及有特殊成分要求的小批量零件表面堆焊強(qiáng)化，粉末熔化充分，堆 焊層平整，內(nèi)部組織致密，與基體結(jié)合牢固，槽鋼稀釋率低，合金元素利用率高，綜合成本 低。
Arosta® 318 E318-16 18Cr-12Ni-2Mo-Ti鋼用
  Jungo® 318 E318-15 18Cr-12Ni-2Mo-Ti鋼用
  Arosta® 4439
  Jungo® 4455 E316LMn-15 18Cr-12Ni-2.5Mo鋼-196℃極低溫用
  Jungo® 4465 E310Mo-15 25Cr-20Ni-2.5Mo鋼用，異材焊接用
  Jungo® 4500 E385-16 C:0.02,Si:0.4,Mn:1.3,Ni:25.,Cr:20,Mo:4,Cu:1.7,σb:550,σs:370,δ5:35%,Akv:70(+20℃),純奧氏體不銹鋼焊條，抗熱硫酸，冷鹽酸，和點(diǎn)腐蝕性能非常好，焊接904等不銹鋼
  Arosta® 4462 E2209-16 C:0.016,Si:1.0,Mn:1.6,Ni:9.0,Cr:22.8,Mo:3.2,N:0.16,σb:810,σs:700,δ5:22%,Akv:50(-40℃),σ相:40%,雙相鋼焊條，抗拉強(qiáng)度高，抗點(diǎn)腐蝕和抗CI離子腐蝕性能優(yōu)良
  Jungo® 4462 E2209-15 C:0.016,Si:1.0,Mn:1.6,Ni:9.0,Cr:22.8,Mo:3.2,N:0.16,σb:810,σs:700,δ5:22%,Akv:50(-40℃),σ相:40%,雙相鋼焊條，抗拉強(qiáng)度高，抗點(diǎn)腐蝕和抗CI離子腐蝕性能優(yōu)良
  Jungo® Zeron 100X E2595-15超雙相不銹鋼 RA2507， UNS S39275
  Jungo® 309L E309L-15 C:≤0.04,Si:0.7,Mn:1.0,Ni:13.0,Cr:23.0,Mo:≤0.5,σb:≥520,σs:≥350,δ5:≥30%,Akv:≥60(20℃),α相：8—13%,抗裂性能優(yōu)良，焊接相應(yīng)級別的不銹鋼或異種鋼
  Arosta® 309S E309L-16 C:0.025,Si:0.5,Mn:1.4,Ni:13,Cr:23.5,σb:580,σs:460,δ5:35%,Akv:55(20℃),σ相:9%,性能優(yōu)良，焊接或堆焊相應(yīng)級別的不銹鋼或異種鋼
  Limarosta® 309S E309L-17同類型不銹鋼、異種鋼以及高鉻鋼、高錳鋼用
  Arosta® 309Nb E309Nb-16 22Cr-12Ni-2.5Mo鋼與碳鋼，異材焊接用。
  Arosta® 309Mo E309LMo-16低C-22Cr-12Ni-2.5Mo鋼與碳鋼，異材焊接用
  Nichroma E308LMo-16低C-18Cr-8Ni鋼用
  Nichroma 160 E309Mo-26 22Cr-12Ni-2.5Mo鋼與碳鋼，異材焊接用
  Arosta® 329
  Limarosta® 312 E312-17 29Cr-9Ni鑄鋼用，異材焊接用
  Arosta® 307 E307-16非磁性鋼用,高錳鋼及碳鋼異材焊接用
  Jungo® 307 E307-15非磁性鋼用,高錳鋼及碳鋼異材焊接用
  Arosta® 304H E308H-16高C-18Cr-8Ni鋼用
  Arosta® 309H E309H-16同類型不銹鋼、異種鋼以及高鉻鋼、高錳鋼用
  Intherma® 310 E310-16 C:0.10,Si:0.75,Mn:1.70,Ni:21.0,Cr:27.0,σb:580,σs:30%,Akv:65(+20℃)，純奧氏體不銹鋼焊條，性能優(yōu)良，焊接相應(yīng)級別的不銹鋼
  Intherma® 310B E310-15焊接HK級耐熱鑄造合金,鋼鐵石化高溫應(yīng)用
  NiCro 31/27 E383-16熔敷金屬耐磷酸和有機(jī)酸腐蝕性能良好，在硫酸中的腐蝕速率極底，同時在含有氯離子介質(zhì)中有良好的抗應(yīng)力腐蝕、縫蝕和點(diǎn)蝕性能。
  鎳基合金焊條 NiCro 60/20 ENiCrMo-3INCONEL625 、 INCOLOY825 、 INCO25-6Mo 以及 MONEL400 合金的焊接；鎳基合金與不銹鋼異種材料間的焊接；表面堆焊
  NiCro 70/15 ENiCrFe-2抗蠕變接頭的焊接、異種材料焊接；馬氏體鋼、鐵素體鋼和高鎳合金的焊接，含鎳 9 ％合金鋼焊接
  NiCro 70/15Mn ENiCrFe-3INCONEL600 、 601 合金和 INCOLOY800 合金自身以及和它們與碳鋼或不銹鋼之間的焊接；鋼的表面堆焊
  NiCro 70/19 ENiCrFe-2抗蠕變接頭的焊接、異種材料焊接；馬氏體鋼、鐵素體鋼和高鎳合金的焊接，含鎳 9 ％合金鋼焊接
  NiCroMo 60/16 ENiCrMo-4 NCO C-276 及其它 Ni-Cr-Mo 耐腐蝕合金的焊接；表面堆焊合金鋼的焊接、鋼的表面堆焊
  NiCroMo 59/23 ENiCrMo-13用于焊接 ALLOY 59 低碳鎳鉻鉬合金，硅、碳含量極低，無焊后開裂敏感性
  NiCu 70/30 ENiCu-7 MONEL 400 合金自身的焊接；以及 MONEL 400 合金與鋼的焊接；用于鋼的表面堆焊
  Nyloid 2 ENiCrMo-6鎳基合金焊條型號NiCr14Mo7,耐磨腐蝕,耐高溫,耐磨耗,用于雙相鋼,不銹鋼及鑄鋼表面的堆焊

一種耐磨堆焊焊條的制造和使用方法，其實(shí)施步驟是將厚度0.8～1.2毫米、寬度20～50毫米、長度100～400毫米的低碳鋼帶壓制成槽鋼，槽的深度5～15毫米，槽寬不小于槽深，將合金粉末與水玻璃調(diào)成糊狀，填充到槽鋼內(nèi)填滿壓實(shí)烘干。
2.如權(quán)利要求1所述的焊條，其施焊的方法是，使用直流焊機(jī)，調(diào)節(jié)輸出電流500 1200A，焊機(jī)的負(fù)極接焊條，正極接被堆焊零件，焊條垂直于水平放置的被堆焊表面，接觸引 弧后運(yùn)行焊條向槽鋼開口的方向行進(jìn)。

一種耐磨堆焊焊條的制造和使用方法，焊條生產(chǎn)工藝為將低碳鋼帶壓制成槽鋼→堿洗酸洗清水洗后烘干→在槽鋼內(nèi)填充水玻璃與合金粉末的混合漿料→緩慢升溫至約300℃烘干。堆焊方法為采用直流堆焊，焊條垂直于水平放置的被堆焊表面，接觸引弧后運(yùn)行焊條向槽鋼開口的方向勻速行進(jìn)。本發(fā)明的焊條制作方法簡便，堆焊層平整致密，稀釋率低，綜合成本低。


    執(zhí)行GB984-2001標(biāo)準(zhǔn)
    堆焊是在工件的表面或邊緣進(jìn)行熔敷一層耐磨、耐蝕、耐熱等性能金屬層的焊接工藝。對修復(fù)和提高零件的使用壽命，合理使用材料，提高產(chǎn)品性能，降低成本有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
    堆焊工作及工作條件十分復(fù)雜，堆焊時必須根據(jù)不同要求選用合適的焊條。不同的工件和堆焊焊條要采用不同的堆焊工藝 ，才能獲得滿意的堆焊效果。

    堆焊中最常碰到的問題是開裂，防止開裂的主要方法是：
    1、焊前預(yù)熱，控制層間溫度，焊后緩冷。
    2、焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。
    3、避免多層堆焊時開裂，采用低氫型堆焊焊條。
    4、必要時，堆焊層與母材之間堆焊過渡層（用碳當(dāng)量低、韌性高的焊條）。
    開裂與工件及焊縫熔敷金屬的含碳量、合金元素之間有直接關(guān)系，所以預(yù)熱溫度一般依據(jù)所用焊條的碳當(dāng)量來估算。
    碳當(dāng)量公式如下：
    Ceq=C+1/6Mn+1/24Si+1/5Cr+1/4Mo+1/15Ni
    此估算公式適宜于低、中、高碳鋼和低合金鋼材料。
   
碳當(dāng)量（%） 預(yù)熱溫度 碳當(dāng)量（%） 預(yù)熱溫度
≤0.40 100℃以上 ≤0.70 250℃以上
≤0.50 150℃以上 ≤0.80 300℃以上
≤0.60 200℃以上 ≤0.90 350℃以上

    高錳鋼及奧氏體不銹鋼，可不預(yù)熱。高合金鋼預(yù)熱溫度大于400℃。
    堆焊效果指焊層硬度、耐磨及耐熱等性能，其性能高低與下列因素有關(guān)：
    1.焊接電流大小、電弧長短。電流大、電弧長，合金元素易燒損，反之，有利合金元素過渡。
    2.預(yù)熱溫度、緩冷條件決定堆焊層的質(zhì)量。
    3.某些堆焊金屬用不同的熱處理方法可以得到不同的硬度。
    堆焊層的硬度和化學(xué)成分指堆焊三層以上的堆焊金屬