[发明专利]铁基耐高温耐磨堆焊电焊条

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接材料技术领域的电焊条，具体地说，涉及的是一种铁基耐高温耐磨堆焊电焊条。

背景技术

焊条由焊芯及药皮两部分构成。焊条是在金属焊芯外将涂料(药皮)均匀、向心地压涂在焊芯上。焊条种类不同，焊芯也不同。焊芯即焊条的金属芯，为了保证焊缝的质量与性能，对焊芯中各金属元素的含量都有严格的规定。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。

压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。若采用无药皮的光焊条焊接，则在焊接过程中，空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属，将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物，并残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹。而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，这些因素都能使焊缝的机械性能(强度、冲击值等)大大降低，同时使焊缝变脆。

焊接时，电焊条作为一个电极，一方面起传导电流和引燃电弧的作用，使电焊条与基本金属间产生持续的、稳定的电弧，以提供熔化焊所必需的热量。另一方面，电焊条又作为填充金属加到焊缝中去，成为焊缝金属的主要成分。因此，电焊条的组成物与电焊条质量，将直接影响焊缝金属的化学成分、机械性能和物理性质。另外，焊条对于焊接过程的稳定性、焊缝的外表质量、焊接生产率等也有很大的影响。

堆焊是用电焊或气焊法把金属(焊条)熔化，堆在工具或机器零件表面上的焊接法。通常用来修复磨损或改变工具或机器零件表面耐磨性等性能。用于这种用途的焊条就是堆焊焊条。

目前，国外用于高温耐磨堆焊材料主要是钴基的司太立合金和一些镍基合金，它们在抗蚀、耐磨及热稳定性等方面均有突出的优点，但在实际应用中有一定的困难，钴和镍是价格昂贵的稀有金属，成本较高。我国当前耐磨堆焊材料应用生产的大部分是沿用过去研制的铁铬碳系，铁铬硼系，高铬铸铁合金系统和等离子弧用的粉末钴基、镍基材料。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种铁基耐高温耐磨堆焊电焊条，800℃回火不软化，耐磨性好，适用于各种强磨料磨损工况工件的堆焊。

为实现上述的目的，本发明所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条，包括焊芯及其表面的药皮两部分，所述电焊条堆焊金属化学成分为：C 3.8～4.5％，Cr 24-35％，Mo 1～3％，W 0.8-2％，B 0.5-2％，余量为Fe，此处为重量百分含量计。

进一步的，本发明电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质，杂质的总量为3％～5％。

进一步的，所述药皮的粘合剂为水玻璃。

进一步的，所述电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。

进一步的，所述电焊条堆焊金属化学成分中，C与Cr的比例为6～8。

进一步的，所述电焊条的直径(焊芯直径)为3.2mm、4.0mm、5.0mm或5.8mm。

本发明中，金属化学成分中，堆焊层的硬度和耐磨性随含C量增加而增加。Cr是铁素体元素，随着含Cr量增加，可限制奥氏体晶体粗大化，当含C量足够时，形成Cr₇C₃，堆焊层的耐磨性能随之提高。

本发明中，由于堆焊金属中含有钼(Mo)，故具有良好的耐蚀、耐热及抗裂性能，特别对抗氯离子点蚀有好处。

本发明中，由于堆焊金属中含有硼(B)，故具有致密性和热轧性能，提高强度。

本发明中，由于堆焊金属中含有钨(W)：钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。

本发明高铬合金铁型堆焊焊条，可交直流两用，堆焊时电弧稳定，基本无脱渣，连续堆焊多道多层中间不需敲渣。堆焊层合金元素含量很高，适用于各种强磨料磨损工况工件的堆焊，如风机叶片等，堆焊层硬度≥HRC60。堆焊金属最显著的特点是800℃回火不软化，特别适用于高温磨损工况，如烧结单辊、箅条等工件的堆焊，有优良的操作工艺性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步的解释，但是以下的内容不用于限定本发明的保护范围。

实施例1

本实施例所述的铁基耐高温耐磨堆焊电焊条，包括焊芯及其表面的药皮两部分，所述电焊条堆焊金属化学成分为：C 3.8％，Cr 24％，Mo 1％，W 1％，B 2％，余量为Fe，此处为重量百分含量计。

本实施例中，本发明电焊条堆焊金属化学成分中还含有杂质，杂质的总量为3％。杂质元素为磷、硫等。

本实施例中，所述药皮的粘合剂为水玻璃。

本实施例中，所述电焊条为高铬合金铁型堆焊焊条。