[其他]铝被覆钢的专用电焊条

说明书

本发明涉及到一种铝被复钢的专用电焊条。

铝被复钢（包括渗、喷镀铝）具有良好的耐热、耐蚀、耐磨等性能。但焊接的困难大大限制了它的推广应用。

采用普通的药皮和焊芯组成的电焊条，需焊前除去坡口表面及焊缝边缘的铝被复层才能焊接。必须保持焊缝性能时，焊后还要重新被复铝。

1977.7.14日的日本专利公报中题为“铝包复钢的电弧焊接材料”的发明注意到这一问题，采用的办法为“以所包复的铝作为脱氧剂使用”。事实上，只是减少了药皮中脱氧剂的含量，因而成功地焊接了被复层厚度小于0.2mm的铝被复钢。

由于生产工艺和应用要求的限制，实用铝被复钢的铝被复层厚度多在0.3～0.5mm，所以该专利在实用中，如焊前不除去坡口表面及焊缝边缘的铝被复层就直接焊接，仍然会出现普通焊条所存在的问题：1.Al₂O₃混入熔渣，使熔渣的流动性变差，脱渣困难，焊缝成型变坏，从而恶化焊条的工艺性能，操作困难。2.多量的Al渗入焊缝后，不仅使焊缝金属晶粒粗大，塑性、靱性急剧下降，而且在熔合线靠近焊缝一侧形成脱碳层即铁素体带组织，进一步恶化焊缝机械性能。所以，对被复层厚度在0.3mm以上的铝被复钢，如果不在焊前除去坡口表面及焊缝边缘的铝被复层，工业上至今仍然无法焊接。

本发明的任务在于提供一种用于焊接至少一方为铝被复钢的结构时，焊前不必除去坡口表面及焊缝边缘处的铝被复层，即可直接焊接铝被复层最大厚度达0.5mm左右的铝被复钢的电焊条。同时要求焊缝具有与铝被复钢相适应的耐热、耐蚀、耐磨等性能。

本发明的任务是通过如下方案完成的：焊条药皮中不但完全不加入传统概念中必不可少的脱氧剂，反而加入了与铝被复层厚度相适应的一定量的传统概念中所没有的氧化剂，使得焊接过程中，被复层中的铝除一部分留作脱氧剂利用外，其余大部分为氧化剂所氧化烧损，同时向焊缝渗入了微量的铝，不但不会降低焊缝的机械性能，而且有利于提高焊缝的耐热、耐蚀性能。从而成功地克服了已有技术中存在的难题。为了使焊缝得到和铝被复钢相适应的耐热、耐蚀、耐磨等性能，本发明采用了在药皮中加入合金剂的方法。本发明的细节从实施例中给出。

发明人所作的实施例中，焊条的焊芯为普通的HO8A钢丝，药皮中各组分的重量百分比为：8～20%的钛铁矿（主要成份为：TiO₂约48%，FeO+Fe₂O₃约50%）。目的在于提高焊条的氧化性。加量太高，焊条氧化性太强;加量太低，则焊缝中Al含量太大。具体加量视铝被复层厚度而定。为保证焊缝金属中的Mn、Si含量，加入2～4%的Mn粉和1～2%的Si-Fe作为合金剂。CaCO₃的加入量为25～65%，加量太高，则熔渣熔点太高流动性不好。太低，则渣的碱度太低，焊缝成型不好易产生氢、氮气孔。CaF₂的加入量为10～35%，CaF₂作为稀渣剂，加量太高或太低都会使焊条工艺性能恶化。为抑制焊缝中产生铁素体带组织，加入1～3%的Mo-Fe和1～3%的V-Fe，高温时形成碳化物起到固定碳的作用。再加入0.5～1.5%的Na₂CO₃以提高压涂性。最后加入4～8%的人造金红石，以综合调整焊条的工艺性能，加量太高，熔渣变稀，太低则熔渣复盖不好，成型差，脱渣困难。

本发明焊条与日本专利焊条药皮中各组分重量百分比对比：（%）

成份    本发明焊条    日专利焊条

CaCO₃49 59

CaF₂21 21

钛铁矿    15    （云母）2.5

人造金红石    8    5

Mn粉 3 （ZrSiO₄）2～5

45^＃Si-Fe 1 8

Mo-Fe    1    （MgO）1.5

V-Fe    2

Na₂CO₃1 0.5

上表可以看出：日本专利焊条中脱氧剂Si-Fe为8%，比普通焊条脱氧剂加量少得多。本实施例中1%的Si-Fe和3%的Mn粉是作为合金剂加入的，和作为氧化剂加入的15%的钛铁矿相比是微不足道的。在焊接过程中，起脱氧作用的是被复层中的铝。

本发明焊条与日专利焊条各项性能比较

本发明被焊母材和焊芯化学成份重量百分比：