[发明专利]一种铸铁焊剂以及焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，且特别涉及一种铸铁焊剂以及焊接方法。

背景技术

随着现代工业生产的需要，我国的科学技术不断地蓬勃发展，焊接技术也随着不断进步，新的钢材型号、品种和新型的焊接方法也同时达到平稳的开拓。近十年来我国的铸铁机件大量地广泛应用于机械制造、石油化工、汽车、造船、冶金矿山、建筑与国防等国民生产的各方面。灰口铸铁由于生产设备和生产工艺简单，生产成本低，原材料来源广，机械性能较稳定，所以灰口铸铁的产量在铸铁中占80％以上，但是灰口铸铁件存在的缺陷也很大。为节约经济，修复缺陷，通常采用焊接方法修复缺陷，避免因其报废所造成的经济损失。设备机件在使用过程中发生断裂或磨损已无法继续使用的零件，当没有机械备件，又不能及时得到购买更换的情况下，为了减少停机损失，采用焊接方法进行修复，变成生产上最好最快的选择。

由于灰口铸铁是在钢的基体上夹杂着片状石墨所构成，其含炭量在2.11％～6.9％的范围内，灰口铸铁是一种铁碳合金，以渗碳体(Fe3C)形成存在，因其冶炼设备简单，生产周期短，它的组织形成较粗晶粒。因此灰口铸铁件在焊条电弧焊补焊时焊接接头易出现白口组织，在焊接过程中，由于存在不均匀状态易出现焊接应力不均匀的作用下，在焊件的薄弱处或熔合区及焊缝中易产生冷裂纹或热裂纹现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸铁焊剂，其具有抗裂性能好、焊接效果好的特点。

本发明的另一目的在于提供一种焊接方法，该方法利用上述的铸铁焊剂配合焊条使用，具有较好的焊接效果。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种铸铁焊剂，铸铁焊剂主要由以下原料混合而成：氧化锰65-75重量份、碳粉6-12重量份、二氧化硅3-8重量份、氧化钙5-10重量份以及铁粉8-15重量份。

本发明还提出一种焊接方法，包括：将焊缝开坡口55°-65°后清洁焊缝周围18-20mm处，将上述的铸铁焊剂贴附在焊条的表面，将带有铸铁焊剂的焊条在400-500℃的条件下熔化到焊缝处。

本发明实施例的有益效果是：一种铸铁焊剂，铸铁焊剂的原料比例合适，用于焊接灰口铸铁的焊缝时，渗透性好、抗裂性高，并且熔合性好。其原料中的各成分在电弧的作用下可以熔化为焊缝表面的熔渣，可以保护焊缝金属在液态时隔绝气体侵入溶池。碳粉中的碳元素和铁粉中的铁元素在高温下可以融合成合金，与灰口铸铁焊缝的成分类似，可以增加铸铁焊剂与焊缝的熔合性。铸铁焊剂的原料中添加了适量的锰、硅、铁、钙等合金元素，在焊缝处具有渗透性好、抗裂性高等作用。铸铁焊剂的原料中有多种高熔点的氧化物，这些氧化物作为溶池液体金属的成核剂，可以促进凝固形成的晶粒细化，防止焊缝产生裂纹。

一种焊接方法，该方法利用上述的铸铁焊剂配合焊条使用，具有较好的焊接效果。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种铸铁焊剂以及焊接方法进行具体说明。

一种铸铁焊剂，铸铁焊剂主要由以下原料混合而成：氧化锰65-75重量份、碳粉6-12重量份、二氧化硅3-8重量份、氧化钙5-10重量份以及铁粉8-15重量份。

铸铁焊剂中的氧化锰、碳粉、二氧化硅、氧化钙以及铁粉在电弧的作用下可以熔化为焊缝表面的熔渣，可以保护焊缝金属在液态时隔绝气体侵入溶池。

由于灰口铸铁是在钢的基体上夹杂着片状石墨所构成，其含炭量在2.11％～6.9％的范围内，灰口铸铁是一种铁碳合金，以渗碳体(Fe₃C)形成存在。在本发明的实施例中通过加入碳粉和铁粉，碳粉中的碳元素和铁粉中的铁元素在高温下可以融合成合金，与灰口铸铁焊缝的成分类似，可以增加铸铁焊剂与焊缝的熔合性。铸铁焊剂的原料中添加了适量的锰、硅、铁、钙等合金元素，在焊缝处具有渗透性好、抗裂性高等作用。

另外，铸铁焊剂的原料中有多种高熔点的氧化物，这些氧化物作为溶池液体金属的成核剂，可以促进凝固形成的晶粒细化，防止焊缝产生裂纹。