[发明专利]一种堆焊用管状焊条及其制备方法无效

专利信息
申请号: 200810138114.7 申请日: 2008-07-01
公开(公告)号: CN101301709A 公开(公告)日: 2008-11-12
发明(设计)人: 孙俊生;王冶;朱强 申请(专利权)人: 山东大学
主分类号: B23K35/22 分类号: B23K35/22;B23K35/40
代理公司: 济南圣达专利商标事务所有限公司 代理人: 李健康
地址: 250100山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 堆焊 管状 焊条 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种焊接材料,尤其涉及一种新型的堆焊用管状焊条及其制备方法。

背景技术

机械零件大多数是用金属材料制造的,由于零件之间或零件与物料之间的相对运动,会发生磨损,更进一步的由于机械零件经常处于异常复杂和苛刻的条件下工作,致使大量的机械装备往往因磨损而报废,这就要求在承受较大载荷等工作条件下的机械装备表面具有良好的耐磨性能。

堆焊因工艺简单、设备投资少、操作灵活、适应面广而被广泛应用,是目前制造或修复耐磨部件的常用方法。焊条、管状焊条、药芯焊丝是常用的堆焊材料。焊条是在焊芯周围涂上药皮制成的,具有使用灵活、制造方便等优点。因此关于焊条的专利也比较多,如中国专利CN86106019B“耐热耐磨堆焊焊条”,CN1116574A“一种高铬铸铁堆焊材料及工艺”,CN1003430B“高硬度耐磨损不预热堆焊焊条”等。焊条的合金元素过渡系数低、堆焊金属的成分不够稳定和均匀,且堆焊层合金的数量受到工艺方法的限制,只适于低、中合金的堆焊金属,并且由于药皮不导电,难以采用自动焊工艺焊接,目前多用手工堆焊,使得生产效率低,人工成本高,工作环境差。

药芯焊丝的优点是容易实现自动焊接。堆焊用药芯焊丝的专利较多,如CN1415453A“一种堆焊用包芯焊丝”,CN1775454A“高抗裂耐磨高铬铸铁型堆焊药芯焊丝”等。堆焊用的药芯焊丝直径一般小于4mm,多在2.8mm以下,药粉粉粒的填充量(药芯焊丝的填充率)受到限制,获得合金含量较高的堆焊金属比较困难。并且药芯焊丝制造工艺复杂、价格较贵。

目前使用的管状焊条主要是碳化钨管状焊条,如CN1053134C“耐磨堆焊管状焊条”、CN1562550A“一种耐磨管状碳化钨焊条”、CN1211184C“含有立方氮化硼颗粒的碳化钨焊条”、CN1244431C“一种管状碳化钨焊条”等碳化钨管状焊条的专利。它是由内部的药粉和包覆药粉的钢管组成,其横截面为圆形。药粉由铸造碳化钨、烧结碳化钨、合金粉末、有机粘接剂等混合而成,钢管由冷轧低碳钢带、或者镍合金带、或者钴合金带卷制而成。其只能用氧-乙炔堆焊方法堆焊,不能采用效率更高的电弧堆焊。

随着机械零部件使用工况的日益苛刻,如磨损、腐蚀、高温等,对低成本、使用方便、生产效率高、性能优异的堆焊材料的需求也更加迫切。

发明内容

针对现有耐磨管状焊条仅有碳化钨管状焊条、品种少、且只能用氧-乙炔堆焊方法堆焊、应用范围受限,横截面为圆形,堆焊焊道窄等问题,本发明提供了一种新型的管状焊条及其制备方法。

本发明的技术构思是:选择金属和合金粉末、以及矿石和化工产品粉末,按设计比例混合均匀后,得到药粉粉粒。选用市售低碳钢钢带,利用炼钢用包芯线的专业生产设备和现有技术,沿钢带长度方向(纵向)将其轧制成横截面为U形,同时向U形糟中加入上述药粉粉粒,填充率为20%~65%(填充率为药粉粉粒质量与药粉粉粒和钢带质量之和的比值),然后将U形槽合口,形成如图1所示的咬口连接,使药粉粉粒包裹于钢带形成的管内,获得包有药粉粉粒的钢管,将上述咬口搭接部位置于正上方或正下方,或以垂直线计左右偏60°以内,然后采用常规的冷轧设备和模具垂直向下分道次轧制,逐渐将所述钢管的纵向横截面轧制为长扁形或类长方形、横截面的尺寸为:宽度8mm~65mm、厚度2mm~5mm,并校直(横截面形状见图2、图3),然后采用常规剪切设备将以上轧制校直后的钢管切成300mm~500mm长的小段,并将其一端轧成宽度为8mm~68mm,厚度为0.5mm~1.5mm,长度为8mm~20mm的扁平状,以方便电焊钳夹持。

本发明所述堆焊用管状焊条,由低碳钢钢带和被包裹于其内的药粉粉粒制成,其特征是:所述低碳钢钢带形状为纵向横截面是长扁形或者类长方形、尺寸为:宽度8mm~65mm,厚度2mm~5mm的管子,钢带横向边以咬口形式连接,连接处位于管子横截面长扁形或类长方形的其中一条长边所在的面上;所述药粉粉粒均匀填充于上述由钢带轧制成的管中,药粉粉粒粒度为-50目,药粉成分以重量份计,包含40~70份高碳铬铁、5~30份钒铁、0~6份75#硅铁、1~9份高碳锰铁、0~8份铝镁合金、2~15份硼铁、1~6份钛铁、2~8份钼铁,0~8份石墨、0~5份萤石和0~6份钛酸钾;所述管状焊条纵向长度为300mm~500mm,其一端有宽度8mm~68mm,厚度0.5mm~1.5mm,长度为8mm~20mm的扁平区。

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