專利名稱：堆焊用陶質焊劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于焊接材料。主要適用于高溫耐磨合金埋弧自動堆焊。
許多機械零部件，如熱軋輥、無縫鋼管的皮爾格軋機軋輥和芯棒、熱剪剪刃、閥門密封面等均都在熱狀態(tài)和磨損條件下工作，且工作溫度一般在500℃以上，有的在600℃以上。因此，要求零部件的表面層具有較高的紅硬性和耐磨性。為了達到此目的，通常采用堆焊的方法，在零部件表面堆焊一層紅硬性高的和抗高溫磨損的堆焊層。作為堆焊的焊劑，不僅要求脫渣、成形等工藝性能良好，而且還要求焊劑與特定的焊絲配合所堆焊的熔敷金屬具有較高的紅硬性和高溫下抗磨損性能。
在現有技術中，蘇聯專利SU585020提供了一種堆焊用的焊劑。該焊劑的化學成分(重量%)為MgO 20～40%，Al2O327～30%，Fe-Cr 4～6%，Fe-Ti 2～2.5%，Fe-V 2～3%，Fe-Mo 2～2.5%，Cr 3～6%，Mn 7～10%，Cu 1～5%，其余為CaF2。該焊劑與Cr-Mn鋼焊絲配合，其熔敷金屬在焊后經500℃保溫1小時，其硬度可達到HRC 48～52，具有高的耐磨性和紅硬性。但該專利未報導在500℃以上熱處理后熔敷金屬的室溫硬度值以及在650℃高溫下的高溫硬度值。
本發(fā)明的目的在于提供一種新的堆焊用的陶質焊劑，該陶質焊劑與相應的專用焊絲匹配進行堆焊，所得堆焊金屬在高達650℃溫度下仍具有良好的紅硬性和耐磨性能。
針對上述目的，本發(fā)明所設計的陶質焊劑的化學成分(重量%)為CaCO35～10%，CaF220～25%，Al2O320～25%，MgO 15～35%，TiO210～20%，Fe-Ti 3～6%，Fe-Cr 2～4%，Fe-Si 3～6%，Fe-W 3～6%。
上述的鐵合金中元素的含量(重量%)如下Fe-Ti中Ti含量為27～30%，Fe-Cr中Cr含量為50～60%，Fe-Si中Si含量為40～70%，Fe-W中W含量為65～70%。
即本發(fā)明陶質焊劑在成分組成上，采用了MgO-Al2O3-CaF2-TiO2渣系，加入少量CaCO3，使焊劑有較高的堿度，增強焊劑的冶金和過渡合金能力，并且使熔渣的熔點和粘度適中，具有良好的工藝性能。
焊劑中加入了鈦鐵、硅鐵、鉻鐵和鎢鐵鐵合金，使堆焊金屬中含有一定量的Cr、Mo、V、W等強化元素，使焊后經熱處理，堆焊金屬中析出均勻的彌散分布的碳化釩、碳化鎢等強硬化質點，提高其紅硬性和耐磨性。
本發(fā)明的生產工藝如下按化學成分范圍配料，充分混合均勻后，用水玻璃作粘結劑調濕均勻，隨后在造粒機上進行造粒，并在低溫烘干至焊劑表面干燥，最后在300～400℃溫度下烘干。
采用本發(fā)明陶質焊劑與專用焊絲H25Cr3Mo2MnVA相匹配，所得的堆焊金屬經620℃保溫2小時熱處理后，常溫硬度可達HRC43～50，650℃溫度下的高溫硬度可達Hv330以上，具有優(yōu)異的紅硬性及抗高溫磨損性能。同時，本發(fā)明還具有良好的焊接成形工藝性能，所堆焊的焊道成形美觀，脫渣容易。
與現有技術相比，本發(fā)明的主要優(yōu)點是在高達650℃的高溫下，仍具有良好的紅硬性和抗磨損性能，能夠完全滿足高達650℃溫度下的使用要求，解決了一些使用溫度高的機械零部件的堆焊問題。
實施例根據本發(fā)明所述的化學成分范圍，配制三批陶質焊劑，其具體化學成分如表1所示。將三批焊劑分別與相應的焊縫H25C3Mo2MnVA相匹配進行堆焊，堆焊后測試了堆焊金屬的性能。焊絲的化學成分和熔敷金屬的性能分別如表2和表3所示。
由表3看出，本發(fā)明與H25C3Mo2MnVA焊絲相匹配堆焊所得的熔敷金屬均具有優(yōu)異常溫硬度和高溫硬度，即具有優(yōu)異的紅硬性。
表1 實施例陶質焊劑的化學成分(重量％)
表2 實施例所用焊絲H25Cr3Mo2MnVA的化學成分(重量％)
表3 實施例熔敷金屬性能
權利要求
1.一種堆焊用陶質焊劑，其特征在于化學成分(重量%)為CaCO35～10%，CaF220～25%，Al2O320～25%，MgO15～35%，TiO210～20%，Fe-Ti3～6%，Fe-Cr2～4%，Fe-Si3～6%，Fe-W3～6%。
2.根據權利要求1所述的焊劑，其特征是Fe-Ti中Ti的含量為27～30%，Fe-Cr中Cr的含量為50～60%，Fe-Si中Si的含量為40～70%，Fe-W中的W的含量為65～70%，并均為重量百分比。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種堆焊用陶質焊劑。主要適用于要求高溫耐磨的機械零部件的埋弧自動堆焊。它的化學成分(重量％)為CaCO
文檔編號B23K35/36GK1067200SQ9210489
公開日1992年12月23日 申請日期1992年6月22日 優(yōu)先權日1992年6月22日
發(fā)明者王廣安, 陳煒, 魏真明, 張曉牧 申請人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院