专利名称：堆焊用陶质焊剂的制作方法
技术领域：
本发明属于焊接材料。主要适用于高温耐磨合金埋弧自动堆焊。
许多机械零部件，如热轧辊、无缝钢管的皮尔格轧机轧辊和芯棒、热剪剪刃、阀门密封面等均都在热状态和磨损条件下工作，且工作温度一般在500℃以上，有的在600℃以上。因此，要求零部件的表面层具有较高的红硬性和耐磨性。为了达到此目的，通常采用堆焊的方法，在零部件表面堆焊一层红硬性高的和抗高温磨损的堆焊层。作为堆焊的焊剂，不仅要求脱渣、成形等工艺性能良好，而且还要求焊剂与特定的焊丝配合所堆焊的熔敷金属具有较高的红硬性和高温下抗磨损性能。
在现有技术中，苏联专利SU585020提供了一种堆焊用的焊剂。该焊剂的化学成分(重量%)为MgO 20～40%，Al2O327～30%，Fe-Cr 4～6%，Fe-Ti 2～2.5%，Fe-V 2～3%，Fe-Mo 2～2.5%，Cr 3～6%，Mn 7～10%，Cu 1～5%，其余为CaF2。该焊剂与Cr-Mn钢焊丝配合，其熔敷金属在焊后经500℃保温1小时，其硬度可达到HRC 48～52，具有高的耐磨性和红硬性。但该专利未报导在500℃以上热处理后熔敷金属的室温硬度值以及在650℃高温下的高温硬度值。
本发明的目的在于提供一种新的堆焊用的陶质焊剂，该陶质焊剂与相应的专用焊丝匹配进行堆焊，所得堆焊金属在高达650℃温度下仍具有良好的红硬性和耐磨性能。
针对上述目的，本发明所设计的陶质焊剂的化学成分(重量%)为CaCO35～10%，CaF220～25%，Al2O320～25%，MgO 15～35%，TiO210～20%，Fe-Ti 3～6%，Fe-Cr 2～4%，Fe-Si 3～6%，Fe-W 3～6%。
上述的铁合金中元素的含量(重量%)如下Fe-Ti中Ti含量为27～30%，Fe-Cr中Cr含量为50～60%，Fe-Si中Si含量为40～70%，Fe-W中W含量为65～70%。
即本发明陶质焊剂在成分组成上，采用了MgO-Al2O3-CaF2-TiO2渣系，加入少量CaCO3，使焊剂有较高的碱度，增强焊剂的冶金和过渡合金能力，并且使熔渣的熔点和粘度适中，具有良好的工艺性能。
焊剂中加入了钛铁、硅铁、铬铁和钨铁铁合金，使堆焊金属中含有一定量的Cr、Mo、V、W等强化元素，使焊后经热处理，堆焊金属中析出均匀的弥散分布的碳化钒、碳化钨等强硬化质点，提高其红硬性和耐磨性。
本发明的生产工艺如下按化学成分范围配料，充分混合均匀后，用水玻璃作粘结剂调湿均匀，随后在造粒机上进行造粒，并在低温烘干至焊剂表面干燥，最后在300～400℃温度下烘干。
采用本发明陶质焊剂与专用焊丝H25Cr3Mo2MnVA相匹配，所得的堆焊金属经620℃保温2小时热处理后，常温硬度可达HRC43～50，650℃温度下的高温硬度可达Hv330以上，具有优异的红硬性及抗高温磨损性能。同时，本发明还具有良好的焊接成形工艺性能，所堆焊的焊道成形美观，脱渣容易。
与现有技术相比，本发明的主要优点是在高达650℃的高温下，仍具有良好的红硬性和抗磨损性能，能够完全满足高达650℃温度下的使用要求，解决了一些使用温度高的机械零部件的堆焊问题。
实施例根据本发明所述的化学成分范围，配制三批陶质焊剂，其具体化学成分如表1所示。将三批焊剂分别与相应的焊缝H25C3Mo2MnVA相匹配进行堆焊，堆焊后测试了堆焊金属的性能。焊丝的化学成分和熔敷金属的性能分别如表2和表3所示。
由表3看出，本发明与H25C3Mo2MnVA焊丝相匹配堆焊所得的熔敷金属均具有优异常温硬度和高温硬度，即具有优异的红硬性。
表1 实施例陶质焊剂的化学成分(重量％)
表2 实施例所用焊丝H25Cr3Mo2MnVA的化学成分(重量％)
表3 实施例熔敷金属性能
权利要求
1.一种堆焊用陶质焊剂，其特征在于化学成分(重量%)为CaCO35～10%，CaF220～25%，Al2O320～25%，MgO15～35%，TiO210～20%，Fe-Ti3～6%，Fe-Cr2～4%，Fe-Si3～6%，Fe-W3～6%。
2.根据权利要求1所述的焊剂，其特征是Fe-Ti中Ti的含量为27～30%，Fe-Cr中Cr的含量为50～60%，Fe-Si中Si的含量为40～70%，Fe-W中的W的含量为65～70%，并均为重量百分比。
全文摘要
本发明提供了一种堆焊用陶质焊剂。主要适用于要求高温耐磨的机械零部件的埋弧自动堆焊。它的化学成分(重量％)为CaCO
文档编号B23K35/36GK1067200SQ9210489
公开日1992年12月23日 申请日期1992年6月22日 优先权日1992年6月22日
发明者王广安, 陈炜, 魏真明, 张晓牧 申请人:冶金工业部钢铁研究总院