[发明专利]合金工具钢电焊条

说明书

技术领域

本发明涉及焊接材料技术领域，具体地说涉及一种合金工具钢电焊条，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HRC32～36的锻造设备配置的模架、底座的焊接。

背景技术

在锻造行业中，模架、底座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，主要用在曲轴压力机和摩擦压力机、高能和电动摩擦压力机、冲床、各种压力机上，其吨位大、造价昂贵、尺寸精度严，模架本体的重量达2～30吨，造价达到10～600万元，在生产使用中要承受较重的负荷，环境条件恶劣。对此，模架的基材应具有很高的强度、刚度和良好的韧性，一般企业选用于40Cr，40CrMo和5CrNiMo作模架基材，经淬火，回火后材料的硬度为HRC32-38。

使用过程中，由于模架、底座的使用条件恶劣和其它因素的影响，其失效形式大多为塌陷断裂或产生较大的裂纹。一般来讲，多数企业对于塌陷的处理方法为整体下落，这种方法处理结果快、整体性好。但几经几次处理后，其厚度尺寸接近于报废尺寸，企业经济损失大。断裂也是模架、底座的常见失效形式，多数企业对于断裂束手无策，只能作报废处理。因为其费用昂贵，一般企业只会配备一套模架、底座，一旦模架、底座断裂报废，势必造成企业生产的停止，给企业在经济上、生产上造成极大的困境，若要新制一套模架、底座，还需要等待6-12个月以上，生产周期长。

当然，是好的修复形式是焊接修复，目前，也有不少企业进行对已产生裂纹的模架进行堆焊修复的探索，但都难以成功，其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，多数是在焊接过程中产生的裂纹难以解决，难度高、困难大，具有极大的挑战性。

根据市场调查，行业内普遍认为，焊接修复最大的问题是需求提供一种适应性强、工艺性能好、抗裂性能高的电焊条，以适应生产上对模架断裂的修复，因此，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、韧性的电焊条，成为焊接修复的必要条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种合金工具钢电焊条，具有优良的焊接工艺性能、很高的焊接强度、刚度、塑性和韧性针对锻造行业各类压力机配置的模架断裂、塌陷进行堆焊修复，修复后的模架能都达到模架的技术条件和工艺要求，具有很高的实用价值、很高的经济效益和社会意义。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种合金工具钢电焊条，包括焊芯和焊条药皮组合物，所述焊条药皮组合物与焊芯的质量比为28～32∶100；

所述焊芯为HO8A钢；

所述焊条药皮组合物，包括氧化钙、氟化钙、大理石、萤石、钛白粉、二氧化钙、钛铁、碱、铬、锰、镍粉、钼铁、稀土硅、石英、长石，所述上述组分重量份数为：氟化钙25～35、氧化钙30～40、大理石35～45、萤石20～30、钛白粉2～4、二氧化钙5～10、钛铁8～13、碱0.5～1.5、铬3～6、锰4～8、镍粉4～8、钼铁4～8、稀土硅2～6、石英2～6、长石2～6。

作为对上述技术方案的改进，所述长石为钾长石。

作为对上述技术方案的改进，所述电焊条选用钾钠混合水玻璃作为粘接剂。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明的合金工具钢电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)为基体的模架的复合、联合以及切边模底座的堆焊修复，在满足工艺性能和焊接性能时，能达到堆焊前的基体性能，焊接时预热温度400℃～450℃、堆焊的回火温度400℃左右。

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