專利名稱：一種堆焊焊條及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊條及其應(yīng)用，尤其涉及一種堆焊焊條及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
燒結(jié)機主要應(yīng)用于鋼鐵冶金工業(yè)上，其作用是通過燒結(jié)得到燒結(jié)礦，它是高爐煉鐵的前一道工序。燒結(jié)機燒結(jié)后從其尾部落下的燒結(jié)礦須經(jīng)過破碎和篩分，使礦具有均一的粒度后才能進(jìn)入高爐進(jìn)行冶煉，我國的燒結(jié)礦破碎是采用一次破碎流程，所用設(shè)備為單輥破碎機，破碎后的燒結(jié)礦須篩分，將所需粒度范圍以外的過大或過小的燒結(jié)礦去除，其中過小的礦重新燒結(jié)，而過大的礦則重新破碎。單輥破碎機是由星輪、軸輥、固定篦及傳動減速機構(gòu)組成，星輪由錘頭(又叫星齒)和套筒構(gòu)成，錘頭的作用是借助套筒的旋轉(zhuǎn)與側(cè)下方的篦板形成對燒結(jié)后從燒結(jié)機尾部卸下的尚處于750～850℃燒結(jié)礦的剪切達(dá)到使燒結(jié)礦破碎的目的，工作的主要部位是錘體，錘頭損壞一般是由于錘體磨損或掉塊嚴(yán)重引起的。
現(xiàn)有單輥破碎機錘頭的錘體主要有整體鑄造錘體、部分或整體堆焊錘體，然后將其與錘柄焊接在一起，錘柄一般是在具有良好韌性的基體上用耐磨焊條(如堆667#焊條)堆焊1～2層耐磨金屬就可滿足使用要求。整體鑄造錘體(常用的如高錳鋼錘體)由于鑄件內(nèi)部有縮孔、偏析等缺陷，組織的致密性差，降低了錘體的耐磨性；采用堆焊技術(shù)制造的錘體非常致密，缺陷較鑄造少，成分相同時其使用壽命較鑄造的錘體長，同時堆焊方法更容易生產(chǎn)高質(zhì)量的錘體，目前采用的是帶藥皮的焊條，主要通過藥皮過渡的方式獲得所需的成分，成分主要含C、Si、Mn、Cr等元素，所有的有藥皮的焊條焊完后表面都有熔(焊)渣，需清除，因此，堆焊時的層間溫度不能太高，以利于熔渣的分離和脫渣，這就要求堆焊的錘體金屬硬度不能很高(一般HRC≤55)，雖然其韌性相對較好，但卻影響了錘體耐磨性的提高，降低了錘頭的使用壽命。要進(jìn)一步提高錘體的耐磨性和錘頭的使用壽命，堆焊金屬的硬度就必須更高(例如，硬度值HRC≥60)，就應(yīng)含有更多的合金元素和較高的碳含量，相應(yīng)地堆焊時的層間溫度須較高(硬度值HRC≥60時，層間溫度應(yīng)≥600℃)，以使堆焊層不產(chǎn)生冷裂紋或減少堆焊層的冷裂紋數(shù)量，這在采用帶藥皮的焊條堆焊時幾乎是不可能的，因為層問溫度較高使得焊縫清渣時的溫度也較高(不低于層間溫度)，此時渣鐵分離困難，焊渣很難清理干凈，焊縫極易形成夾渣，導(dǎo)致應(yīng)力集中，降低了焊接質(zhì)量，降低了錘頭的使用壽命；同時清理焊渣的時間長使焊縫溫度降低速率大，這給保持較高的層間溫度帶來了很大的難度，很難保證焊接質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的燒結(jié)單輥破碎機錘頭堆焊焊條帶有藥皮和堆焊后錘體硬度和耐磨性較差的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不僅能提高錘體的硬度和耐磨性，從而增加錘頭的使用壽命，而且使焊接質(zhì)量易于得到保證的堆焊焊條。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的堆焊焊條，只有焊芯，不帶有藥皮，其特征在于所述焊芯按重量百分比含有C3.2％～6.5％、Si0.4％～2.5％、Mn0.4％～2.0％、Ti0.01％～1.0％、Cr10％～35％。
所述焊芯按重量百分比由下列成分組成C3.2％～6.5％、Si0.4％～2.5％、Mn0.4％～2.0％、Ti0.01％～1.0％、Cr10％～35％，其余為Fe、雜質(zhì)和其他成分。
所述的其他成分按重量百分比至少包含下列中的一種Mo0.0％～2.0％、Ni0.0％～2.8％、W0.0％～2.5％、V0.0％～1.5％、Cu0.0％～0.5％、Al0.0％～0.6％。
所述的雜質(zhì)和含量按重量百分比為S≤0.08％，P≤0.08％，O≤0.08％，N≤0.08％。
上述成分中，C、Si、Mn、Ti、Cr為必要基礎(chǔ)成分，Mo、Ni、W、V、Cu、Al為優(yōu)選成分，必要基礎(chǔ)成分不能減少。
本發(fā)明的堆焊焊條用于堆焊燒結(jié)單輥破碎機錘頭。
本發(fā)明的有益效果與現(xiàn)在使用的帶藥皮的焊條堆焊單輥破碎機錘頭錘體技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下五個方面的優(yōu)點
①由于Ti具有較強的細(xì)化晶粒和固溶強化的能力，固本發(fā)明的焊條有利于提高錘體的硬度和耐磨性。進(jìn)一步可優(yōu)選地加入同樣具有細(xì)化晶粒和固溶強化的能力V，Ti、V都是強碳化物形成元素，兩種元素加入比單獨一種加入時的效果更好。更進(jìn)一步還可優(yōu)選地加入Al，Ti和Al聯(lián)合加入細(xì)化晶粒的效果比只有Ti好。采用本發(fā)明不帶藥皮的焊條堆焊出的錘體硬度高、耐磨性好，晶粒尺寸小，錘體金屬的韌性較好。
②由于焊條沒有藥皮，焊接過程中不用清理焊渣，焊接生產(chǎn)效率高，減輕了工人的勞動強度。
③由于焊接過程不用清理焊渣，層間溫度高，金屬的冷卻速率慢，堆焊耐磨性要求高的金屬時可有效防止或減少錘體中裂紋的產(chǎn)生，提高錘頭的使用壽命。
④由于焊接材料中合金元素的數(shù)量多，若用帶藥皮的焊條，則焊條配方復(fù)雜，設(shè)計和制造麻煩，而不帶藥皮的焊條可直接鑄造而成，生產(chǎn)工序簡單，免去了藥皮配方、設(shè)計等麻煩。
⑤生產(chǎn)好的帶藥皮的焊條藥皮脆，易脫落，易潮，不易運輸，焊前需烘烤，生產(chǎn)和使用成本高，而不帶藥皮的焊條則生產(chǎn)、運輸方便，生產(chǎn)和使用成本低。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
本發(fā)明的堆焊焊條，只有焊芯，不帶有藥皮，所述焊芯按重量百分比含有C3.2％～6.5％、Si0.4％～2.5％、Mn0.4％～2.0％、Ti0.01％～1.0％、Cr10％～35％。
所述焊芯按重量百分比由下列成分組成C3.2％～6.5％、Si0.4％～2.5％、Mn0.4％～2.0％、Ti0.01％～1.0％、Cr10％～35％，其余為Fe、雜質(zhì)和其他成分。
所述的其他成分按重量百分比至少包含下列中的一種Mo0.0％～2.0％、Ni0.0％～2.8％、W0.0％～2.5％、V0.0％～1.5％、Cu0.0％～0.5％、Al0.0％～0.6％。
所述的雜質(zhì)和含量按重量百分比為S≤0.08％，P≤0.08％，O≤0.08％，N≤0.08％。
上述成分中，C、Si、Mn、Ti、Cr為必要基礎(chǔ)成分，Mo、Ni、W、V、Cu、Al為優(yōu)選成分，必要基礎(chǔ)成分不能減少。
本發(fā)明的堆焊焊條用于堆焊燒結(jié)單輥破碎機錘頭。
實施例1采用普通砂先造好由Φ13mm×300mm的鑄造型腔，將型腔刷上普通涂料，烘干。中頻感應(yīng)爐冶煉鐵水，其成分(重量百分比)為C5.1％、Si1.2％、Mn1.6％、Ti0.03％、Cr23％、S≤0.05％，P≤0.05％，O≤0.01％，N≤0.01％，其余為Fe。然后澆注，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂清理干凈即可使用。焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC＝57.5。
實施例2采用普通砂先造好Φ13mm×300mm的鑄造型腔，將型腔刷上普通涂料，烘干。中頻感應(yīng)爐冶煉鐵水，其成分(重量百分比)為C5.3％、Si1.2％、Mn1.9％、Ti0.07％、Cr22％、Cu0.10％，S≤0.05％，P≤0.05％，O≤0.01％，N≤0.01％，其余為Fe。然后澆注，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂清理干凈即可使用。焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC＝58.5。
實施例3采用普通砂先造好Φ13mm×300mm的鑄造型腔，將型腔刷上普通涂料，烘干。中頻感應(yīng)爐冶煉鐵水，其成分(重量百分比)為C3.2％、Si0.4％、Mn0.4％、Ti0.10％、Cr10％，S≤0.05％，P≤0.05％，O≤0.01％，N≤0.01％，其余為Fe。然后澆注，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂清理干凈即可使用。焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC＝46.5。
實施例4
采用普通砂先造好Φ13mm×300mm的鑄造型腔，將型腔刷上普通涂料，烘干。中頻感應(yīng)爐冶煉鐵水，其成分(重量百分比)為CC6.5％、Si2.5％、Mn2.0％、Ti1.0％、Cr35％、V1.5％、Mo2.0％、Ni2.8％、W2.5％、Cu0.5％、Al0.6，S≤0.05％，P≤0.05％，O≤0.01％，N≤0.01％，其余為Fe。然后澆注，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂清理干凈即可使用。焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC≥60.0。
實施例5本實施例為優(yōu)選實施例。采用普通砂先造好Φ13mm×300mm的鑄造型腔，將型腔刷上普通涂料，烘干。中頻感應(yīng)爐冶煉鐵水，其成分(重量百分比)為C4.9％、Si1.3％、Mn1.6％、Ti0.035％、Cr23％、V0.35％、Mo1.5％、Ni2.5％、W2.0％、Cu0.03％、Al0.04，S≤0.030％，P≤0.030％，O≤0.001％，N≤0.001％，其余為Fe。然后澆注，待鐵水在型腔中冷卻到室溫后就制成焊條，將焊條表面的砂清理干凈即可使用。焊條的堆焊金屬表層平均硬度值HRC≥60.0。
權(quán)利要求
1.一種堆焊焊條，只有焊芯，不帶有藥皮，其特征在于所述焊芯按重量百分比含有C3.2％～6.5％、Si0.4％～2.5％、Mn0.4％～2.0％、Ti0.01％～1.0％、Cr10％～35％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊焊條，其特征在于所述焊芯按重量百分比由下列成分組成C3.2％～6.5％、Si0.4％～2.5％、Mn0.4％～2.0％、Ti0.01％～1.0％、Cr10％～35％，其余為Fe、雜質(zhì)和其他成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堆焊焊條，其特征在于所述的其他成分按重量百分比至少包含下列中的一種Mo0.0％～2.0％、Ni0.0％～2.8％、W0.0％～2.5％、V0.0％～1.5％、Cu0.0％～0.5％、Al0.0％～0.6％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堆焊焊條，其特征在于所述的雜質(zhì)和含量按重量百分比為S≤0.08％，P≤0.08％，0≤0.08％，N≤0.08％。
5.權(quán)利要求1所述的堆焊焊條應(yīng)用于堆焊燒結(jié)單輥破碎機錘頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種堆焊焊條，旨在提供一種不僅能提高錘體的硬度和耐磨性，從而增加錘頭的使用壽命，而且使焊接質(zhì)量易于得到保證的堆焊焊條。它只有焊芯，不帶有藥皮,所述焊芯按重量百分比含有C3.2％～6.5％、Si0.4％～2.5％、Mn0.4％～2.0％、Ti0.01％～1.0％、Cr10％～35％。本發(fā)明的有益效果是，堆焊燒結(jié)出的錘體硬度高、耐磨性好，晶粒尺寸小，錘體金屬的韌性較好；焊接過程中不用清理焊渣，生產(chǎn)效率高，減輕了工人的勞動強度；焊接過程中可有效防止或減少錘體中裂紋的產(chǎn)生，提高錘頭的使用壽命；不帶藥皮，可直接鑄造而成，生產(chǎn)工序簡單，免去了藥皮配方、設(shè)計等麻煩，生產(chǎn)和使用成本低。
文檔編號B23K35/24GK1583350SQ200410022798
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者林劍東, 何藩, 唐銀生, 王新 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院