[发明专利]一种碳化钨高耐磨焊条药皮组合物及焊条

说明书

本发明公开了一种碳化钨高耐磨焊条药皮组合物，包含以下重量百分含量的组分：碳化钨70～90％、石墨粉2～4％、锆英石粉3～8％和萤石粉5～12％。本发明还公开了含有上述碳化钨高耐磨焊条药皮组合物制备得到的焊条药皮的碳化钨高耐磨焊条。本发明所述碳化钨高耐磨焊条易操作，脱渣性好，焊缝金属成形美观，硬度高，耐磨性好、抗气孔性、抗剥离性均优于现有的碳化钨电焊条。本发明所述碳化钨高耐磨焊条广泛适用于钩机斗齿、木炭、橡塑螺旋推进器、混泥土搅拌站搅拌叶片及衬板、砼泵输送S管、切割环、碾磨硅微粉磨盘等需高耐磨的机械零配件及黑色金属表面手弧焊堆焊。

技术领域

本发明涉及一种焊材，具体涉及一种碳化钨高耐磨焊条药皮组合物及焊条。

背景技术

在竹木炭、橡塑行业中挤压用的螺旋推进器，混泥土搅拌叶、衬板，砼泵输送S管、切割环以及地铁施工中盾构机刀盘、刀圈等许多零部件的黑色金属表面，由于受竹木屑、石灰、沙粒、铁屑、矿渣、橡塑颗粒、岩石颗粒物等坚硬物质的持久而剧烈的相互挤压、碾磨的作用，导致严重的磨粒磨损和刮伤现象，致使这些零部件使用寿命大大缩短，造成巨大的经济损失。人们采用各种方法来预防这种情况发生，比如对这些零部件表面进行喷涂、热处理、镶嵌合金块、各种方法堆焊等。而采取高耐磨电焊条堆焊是种简单、通用、价廉的工艺方法。这其中最关键的是选取焊材问题：碳化钨焊缝金属的耐磨性具有比高铬合金、高锰合金等常规焊缝金属高得多，因而在比较重要的、磨粒磨损量大的场合就大量采用碳化物钨焊材。

从电弧焊原理可知，电弧焊时熔滴脱离焊条端部要通过具有瞬间高温的弧柱空间才能到达母材的熔池中。熔滴的平均温度为1800～2400℃，而电弧弧柱中心瞬间温度高达5000℃以上，焊接电流越大，温度值越高。因此，在熔滴过渡到母材过程中尽管碳化钨熔点很高，此时也会部分过热分解、熔化、烧损、蒸发等，尤其在弧柱中心处，这种情况对于各种类型的碳化钨颗粒都将严重发生，从而导致在熔滴阶段，碳化钨颗粒就会发生部分损失，过渡系数下降。当熔融的熔滴过渡到母材形成熔池后，熔池温度仍然很高，有可能会使大部分原始碳化钨颗粒熔化，在焊缝中重新析出硬度较低的含钨复合碳化物，此时焊缝硬度下降，耐磨性也随之降低。因此，如何尽量减少碳化钨颗粒被熔化，保持原有的颗粒状形态就显得尤为重要。

中国专利已公布的涉及碳化钨高耐磨焊材的发明专利有不少，比如专利号CN1375377A的“碳化钨耐磨堆焊材料及焊条”及专利号CN1562550A“一种耐磨管状碳化钨焊条”等涉及的都是氧-乙炔气焊管状焊条，非电弧焊用；专利号 CN103273168A等“碳化钨悬浮堆焊方法及其装置”所述的是一种堆焊工艺与装置，并未涉及焊接材料；专利号CN101116932A的“一种碳化钨耐磨药芯堆焊焊条”，涉及的是焊芯为碳钢空心管内包裹碳化钨粉，药皮为一般碱性材料，这与焊芯为实心、外涂碳化钨等粉料形成的焊条结构不同，焊芯及药皮用料也相差很大，并且所述碳化钨粉未确定是何种类型，也未对比不同性质、种类、颗粒度的碳化钨的不同效果；专利号CN101450429A“碳化钨合金耐磨堆焊条”所述的是由较少量(20-30％)的碳化钨和其他合金成分如碳化钛、钒、钼以及一些矿物质等的混合材料组成的电焊条，焊缝中钨的碳化物含量较低，耐磨性因此有限。以上专利均未针对实心碳钢焊芯、药皮组成主要为大量的碳化钨(尤其是碳化钨为采用等离子旋转电极雾化制粉法生产的球形铸造碳化钨)及少量的石墨物质和矿物质组成的电焊条。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种碳化钨高耐磨焊条药皮组合物及焊条。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种碳化钨高耐磨焊条药皮组合物，包含以下重量百分含量的组分：碳化钨70～90％、石墨粉2～4％、锆英石粉3～8％和萤石粉5～12％。