[发明专利]一种新型合金工具钢电焊条

说明书

技术领域

本焊条的研制为创新性，属于焊接材料技术领域，是一种超低氢高强度、高韧性的合金工具钢电焊条。其主要用于40Cr、45Cr、5CrNiMo为基体的硬度HRC＝32-36的锻造设备配置的模架、底座的焊接。其特征：适应于锻造恶劣环境条件下，具有高强度、高韧性，焊接整体性能好，抗拉强度大于等于1000MPa。

背景技术

在锻造行业中，模架是非常重要的工艺装备，其技术状态的优劣直接影响到模具的寿命和产品质量，尤其模架本体的特征具有：吨位大，2～30吨，造价昂贵，10～600万元，尺寸精度严，在生产使用中负荷重、环境条件恶劣。主要用于曲轴压力机和摩压机、高能和电动摩压机、冲床、各种压力机的模架失效修复，因此根据产品的形状结构、特点和锻造设备使用条件，其模架的基材具有很高的强度、刚度和良好的韧性，一般企业选材用于40Cr，40CrMo和5CrNiMo，经淬火，回火后HRC32-38。

对于模架的使用条件，恶劣和其它因素的影响，其失效机率较大，多是于塌陷断裂和产生较大的裂纹。

一般来讲多数企业对于塌陷的处理方法为整体下落，这种方法的主要是快、整体性好。但几经几次，其厚度尺寸接近于报废尺寸，就产生报废，经济损失大。对断裂也是常见的失效形式，多数企业对于断裂是束手无策的只能作报废处理。因为其费用昂贵，一般企业多数按设备只配备一套，一旦模架断裂，势必报废就必然产生在经济上、生产上造成极大的困境，若要新制就必然会因生产周期长，6-12个月以上，所以企业中对此现象十分棘手。也有不少企业，对 于已产生的裂纹的模架进行堆焊修复的探索，都难以成功，主要原因是焊接焊条的工艺性能和焊接的工艺条件很难满足模架的修复条件，多数是焊后产生的裂纹难以解决，所以对此状况存在的解决具有极大的挑战性。根据市场调查，对解决模架断裂修复，需求适应性强、工艺性能好、抗裂性能高的焊条的呼声极高。按照国家的能源环保基本国策也极有利的趋势发展。必须要求研制出一种具备良好的焊接工艺性能和抗裂性能，同时具有很高的强度(＞1000MPa)、刚度、韧性同时还要具备在焊接修复过程中的工作难度和劳动强度的降低。

据此，选择了几种堆焊焊条，虽然强度、刚度、韧性都能满足，但是抗裂性差，劳动强度大、返工多、时间长。

发明内容

针对锻造行业各类压力机配置的模架断裂、塌陷所需的堆焊修复的焊条这一空白，本发明的目的是提供一种新型的电焊条，具体来讲是在于提供一种超低氢、高强度、高韧性、尤其高抗裂性能突出的合金工具钢焊条，这种新型焊条的工艺性能和焊接性能及修复后的适应性能都达到了模架的技术条件和工艺要求。

所述一种新型合金工具钢电焊条，包括焊芯和焊条药皮的组成物，各组分的重量百分比为：大理石35-45％，萤石20-30％，钛白粉2-4％，钛铁8-13％，碱0.5-1.5％，金属铬3-6％，金属锰4-8％，镍粉4-8％，钼铁3-6％，稀土硅2-6％，石英2-6％，长石2-6％；所述焊芯采用H08A钢或H08E钢。

所述的长石一般选用钾长石。

所述电焊条选用钾钠混合水玻璃作为粘接剂。

这种新型焊条主要适应于碳素结构钢(45#)、合金工具钢(5CrNiMo、5CrMnMo)和合金结构钢(40Cr、42CrMn)为基体的模架和复合、联合、切边模底 座的堆焊修复。在满足工艺性能和焊接性能时，要达到堆焊前的基体预热温度400℃～450℃和堆焊的回火温度400℃左右。

本焊条的发明与现有级别焊条相比具有以下特点：

1、焊条的熔敷金属拉伸强度＞1000MPa，略高于模架母材的强度，保证了模架的焊接强度。

2、韧性高、熔敷金属扩散氢含量低，有利于避免焊接裂纹的产生。

3、具有一定的硬度，有利于满足模架的刚度要求。

4、合理的配方比率，保证了良好的焊接工艺性能，可进行全方位焊接。

5、本发明填补了中、大型锻造设备的模架进行堆焊修复所需电焊条工艺性能，普遍适应于合金结构钢和碳素结构钢的焊接或堆焊，因此具有很高的实用价值，具有很高的经济效益和企业发展意义。

具体实施方式

实施例1：

一种新型合金工具钢电焊条，包括焊芯和焊条药皮的组成物，优选一种实施例焊条，其药皮各组合物成分，重量百分比如下；