[发明专利]耐腐蚀焊条及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐腐蚀焊条，属于焊接材料领域。

背景技术

焊条药皮在焊接过程中分解、熔化后形成气体和熔渣，起到机械保护、冶金处理和改善工艺性能的作用。药皮的组成物有：矿物类(如大理石、氟石等)、铁合金和金属粉类(如锰铁、钛铁等)、有机物类(如木粉、淀粉等)、化工产品类(如钛白粉、水玻璃等)。常用焊条药皮是钛钙型(J422焊条，酸性熔渣)和低氢型(J507焊条，碱性熔渣)。

目前许多工业设备，如冶金需要用水冷却的轧制相关设备、矿山的选矿设备、轮船的推进器、水电站的水轮叶片等等，它们都是处在既有腐蚀性又有较硬磨粒的介质中运转。目前虽有堆642【符合国标TDCrC-1(45)】，堆698【符合国标TD2-CCrW(60)】和堆802，堆812，堆822钴基合金堆焊焊条等可以堆焊在这些易蚀易损设备的表面。但是堆642、堆698均为铸铁堆焊焊条，应用范围狭窄，主要应用于铸铁基材的堆焊，而且其碳含量高，堆焊厚度较薄，否则容易引起大面积的裂纹，导致零部件的快速失效；而堆802，堆812，堆822等钴基合金堆焊焊条虽然耐蚀耐磨性能优良，但价格昂贵，目前价格为450～550元/公斤(直径越小，价格越贵)，应用不广泛。

发明内容

本发明所解决的技术问题是降低耐腐蚀性焊条的成本，并使该焊条广泛应用于多种设备的施焊。本发明为了解决上述问题，提供了一种新的焊条，包括焊芯和药皮，其特征在于，所述的药皮由下述重量百分比的组分组成：

碳化钨2～10％、碳化硼或氮化硼2～8％、镍粉2～10％、铜0.30～0.85％、稀土0.2～4.60％、锰氮合金和/或钒氮合金任意比例0.20～2.80％、钼铁0.6～3.2％、大理石25～38％、钛白粉2～8％、萤石1～6％、锰铁3～8％、钒铁0.35～4％、铌铁或钛铁0.35～4％、铬铁余量，其中，所述锰铁为低碳锰铁或微碳锰铁，铬铁为低碳铬铁或微碳铬铁；药皮各组分粒度为80～200目。

本发明焊条具有耐蚀耐磨的性能，成本较低，应用广泛，且焊条的堆焊层硬度HRC一般大于55，同时焊接性能好，适用母材范围广。如A₃，45^#，20Cr，40Cr，ZCrMn13，65Mn等各种碳素钢和合金钢均可施焊，成本大约为150～200元/公斤。尤其在ZCrMn13，65Mn钢材上施焊，不仅提高了耐磨耐蚀性，而且韧性也有所提高。在炼钢厂连铸用连铸辊在堆焊过程中总会产生缺陷，如气孔、夹杂等，需要手工补焊，采用该焊条对攀钢板坯和方坯连铸辊堆焊过程中的缺陷补焊后，耐蚀性和原堆焊材料相当，耐磨性有所提高，保证了连铸辊整体堆焊后的良好耐磨性和耐蚀性，满足了连铸生产的需要。本焊条适于冶金设备、矿山选矿、轮船推进器、水电站的水轮叶片、化工、环保等设备的施焊。

具体实施方式

本发明提供了焊条，包括焊芯和药皮，其特征在于，所述的药皮由下述重量百分比的组分组成(重量百分数之和为100％)：

碳化钨2～10％、碳化硼或氮化硼2～8％、镍粉2～10％、铜0.30～0.85％、稀土0.2～4.60％、锰氮合金和/或钒氮合金任意比例0.20～2.80％、钼铁0.6～3.2％、大理石25～38％、钛白粉2～8％、萤石1～6％、锰铁3～8％、钒铁0.35～4％、铌铁或钛铁0.35～4％、铬铁余量，其中，所述锰铁为低碳锰铁或微碳锰铁，铬铁为低碳铬铁或微碳铬铁；药皮各组分粒度为80～200目。

根据焊条韧性检测结果，药皮选用下述重量百分比的组分制备而得的焊条韧性性能较好：碳化钨4～8％、碳化硼或氮化硼3～5％、镍粉4～8％、铜0.30～0.85％、稀土0.2～1.60％、锰氮合金和/或钒氮合金任意比例0.20～0.80％、钼铁0.6～1.2％、大理石30～38％、钛白粉4～8％、萤石2～4％、锰铁6～8％、钒铁1～3％、铌铁或钛铁0.35～4％、铬铁余量。

以下述重量百分比的组分制备而成的焊条性能最好：碳化钨4％、碳化硼或氮化硼5％、镍粉5％、铜0.45％、稀土3％、锰氮合金和/或钒氮合金任意比例0.80％、钼铁1.8％、大理石30％、钛白粉4％、萤石3.5％、锰铁4％、钒铁0.7％、钛铁0.45％、铬铁余量。