專利名稱：：含鑭、釔元素的低碳鋼焊條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及焊接材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是一種含鑭、釔元素的低碳鋼焊條。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有E4303型低碳鋼焊條對(duì)焊件上的油污、鐵銹不敏感，工藝性較好；酸性熔渣溶點(diǎn)低，流動(dòng)性好，有利于脫渣和焊縫的形成，但但存在的缺陷是難以有效清除熔池中硫磷雜質(zhì)，抗裂性能不好。所以只能用于一般鋼結(jié)構(gòu)的焊接。當(dāng)焊接重要的或裂紋敏感性較大的結(jié)構(gòu)時(shí)，常選用低氫型的堿性焊條，如E4315等，但這類焊條工藝性較差，對(duì)油、銹和水分很敏感，焊前需在30035(TC下烘干0.5lh,并需對(duì)接頭坡口作徹底清理。而且，堿性焊條的價(jià)格是相應(yīng)酸性焊條的1.5倍，因而增大了生產(chǎn)成本。目前已研究出的超低氫焊條(JxxxH)、高韌性焊條(JxxxGR)以及高韌性超低氫焊條(JxxxRH)等專用焊條，這些焊條的價(jià)格是酸性焊條的3倍以上，雖然性能高，但價(jià)格也高，因此限制了這些焊條的推廣應(yīng)用。經(jīng)査閱文獻(xiàn)，鑭、釔元素在焊條藥皮中的應(yīng)用，目前大都應(yīng)用在堆焊焊條上，也有個(gè)別應(yīng)用在碳鋼焊條上，但是尚未發(fā)現(xiàn)將鑭、釔元素應(yīng)用到E4303型焊條上的文獻(xiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種含鑭、釔元素的低碳鋼焊條，解決E4303(J422)焊條抗裂性能差的問(wèn)題。和E4303型焊條相比性價(jià)比高。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種含鑭、釔元素的低碳鋼焊條，包括焊芯和壓涂在焊芯上的藥皮，藥皮成分及重量比為中碳錳鐵89%，低碳金紅石2029%，長(zhǎng)石69%，云母68%，大理石710%，還原鈦2024%，白土子35%，竹粉34%，鑭33.6%，紀(jì)0.50.7%。優(yōu)選的焊條藥皮各組分及重量比為中碳錳鐵8.5%，低碳金紅石28.7%，長(zhǎng)石9%，云母7%,大理石9%，還原鈦24%，白土子5%，竹粉3.7%,鑭3.5%,釔0,6%。將上述組分的藥粉材料混合均勻后用鈉水玻璃做粘結(jié)劑，在活塞式油壓機(jī)上將其壓涂在直徑為4mm的H08A焊芯上做成低碳鋼焊條。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該焊條和現(xiàn)有E4303型酸性焊條(低碳鋼焊條)相比，保持了原酸性輝條優(yōu)良的焊接工藝性能，而且沖擊功提高了3543.8%，延伸率提高了3040%,抗拉強(qiáng)度提高了10.912.8%,屈服強(qiáng)度提高了10.611.8%，而焊條制造成本僅提高了8.33%左右。具體實(shí)施方式下面結(jié)合對(duì)照例和本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方案及效果進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明選擇鑭、釔元素，通過(guò)焊條藥皮過(guò)渡稀土元素的方式，以改善焊條的力學(xué)性能和熔敷金屬的組織性能。選用酸性渣系的目的是保持原焊條優(yōu)良的工藝性能。對(duì)照例以不加入鑭、釔元素的焊條(即E4303型焊條)藥皮配方為對(duì)照例。對(duì)照例的配方如表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發(fā)明的實(shí)施例及試驗(yàn)結(jié)果各實(shí)施例以表l中的焊條配方為基本配方，加入鑭、紀(jì)。實(shí)施例1:以表l中的焊條配方為基本配方，通過(guò)焊條藥皮過(guò)渡鑭3.1%、釔0.5%時(shí)，與不加入鑭、牽乙的焊條熔敷金屬的力學(xué)性能進(jìn)行比較，新型焊條對(duì)焊件上的油污、鐵銹仍然不敏感，工藝性較好；熔渣流動(dòng)性好，脫渣容易，焊縫成形美觀，而且，其力學(xué)性能尤其是沖擊吸收功有較大幅度的提高，結(jié)果如表2所示；<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>實(shí)施例2:以表l中的焊條配方為基本配方，通過(guò)焊條藥皮過(guò)渡鑭3.2%、釔0.6%時(shí)，與不加入鑭、韋乙的焊條熔敷金屬的力學(xué)性能進(jìn)行比較，新型焊條對(duì)焊件上的油污、鐵銹仍然不敏感'工藝'牲較好；熔渣流動(dòng)性好，脫渣容易，焊縫成形美觀，而且，其力學(xué)性能尤其是沖擊吸收功有較大幅度的提高，結(jié)果如表3所示表3對(duì)照例與加入3.2%、釔0.6%時(shí)熔敷金屬力學(xué)性能比較<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例3:以表1中的焊條配方為基本配方，通過(guò)焊條藥皮過(guò)渡鑭3.4%、釔0.7%時(shí)，與不加入鑭、釔的焊條熔敷金屬的力學(xué)性能進(jìn)行比較，新型焊條對(duì)焊件上的油污、鐵銹仍然不敏感，工藝性較好；熔渣流動(dòng)性好，脫渣容易，焊縫成形美觀，而且，其力學(xué)性能尤其是沖擊吸收功有較大幅度的提高，結(jié)果如表4所示表4對(duì)照例與加入3.4%、釔0.7%時(shí)熔敷金屬力學(xué)性能比較<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例4:以表1中的焊條配方為基本配方，通過(guò)焊條藥皮過(guò)渡鑭3.0%、釔0.7%時(shí)，與不加入鑭、釔的焊條熔敷金屬的力學(xué)性能進(jìn)行比較，新型焊條對(duì)焊件上的油污、鐵銹仍然不敏感，工藝性較好；熔渣流動(dòng)性好，脫渣容易，焊縫成形美觀，而且，其力學(xué)性能尤其是沖擊吸收功有較大幅度的提高，結(jié)果如表5所示表5對(duì)照例與加入3.0%、釔0.7%時(shí)熔敷金屬力學(xué)性能比較<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例5以表l中的焊條配方為基本配方，通過(guò)焊條藥皮過(guò)渡鑭3.5%、釔0.6%時(shí)，與不加入鑭、釔的焊條熔敷金屬的力學(xué)性能進(jìn)行比較，新型焊條對(duì)焊件上的油污、鐵銹仍然不敏感，工藝性較好；熔渣流動(dòng)性好，脫渣容易，焊縫成形美觀，而且，其力學(xué)性能尤其是沖擊吸收功有較大幅度的提高，結(jié)果如表6所示表6不加入與加入鑭、釔元素的焊條熔敷金屬的力學(xué)性能的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>采用北京中科技術(shù)有限公司的Finder-1000型X射線能譜儀對(duì)熔敷金屬夾雜物進(jìn)行掃描分析(采集條件加速電壓為20.00keV，活時(shí)間為44秒，出射角為35.00度)，電子能譜圖如附圖所示。其分析結(jié)果如表7所示。從表7的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示可以看出，鑭在焊縫中的百分比含量與鑭實(shí)際加入量3.5°/。比較剩余量較少，這是由于焊接時(shí)自然因素、稀土加入焊條藥皮時(shí)的部分燒損等因素所造成的。這說(shuō)明在熔滴內(nèi)部，熔池內(nèi)部各反映生成的稀土氧化物、稀土硫^^物及稀土硫氧化物大部分進(jìn)入殘?jiān)俨糠謿埩粼诤缚p中成為夾雜物。表7中釔含量與釔實(shí)際加入量0.6。/。比較比誤差很大，這是由于釔元素在熔敷金屬中有偏聚現(xiàn)象造成的。表7電子能譜圖分析結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從以上分析中得知，當(dāng)鑭占焊條藥皮的重量3.5%,釔占0.6%時(shí)，熔敷金屬抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性等綜合力學(xué)性能最好。選擇加入鑭、釔，但鑭、釔的量應(yīng)適當(dāng)，否則會(huì)惡化熔敷金屬的力學(xué)性能。當(dāng)藥皮中鑭含量在33.6%、釔含量在0.50.7%時(shí)焊條的工藝性能和熔敷金屬的力學(xué)性能較好。新型焊條的軋制工藝和普通的低碳鋼焊條(如E4303型焊條)的軋制工藝相同。加入稀土鑭、釔后，由于稀土元素容易與氧和硫生成高熔點(diǎn)且在高溫下塑性很小的氧化物、硫化物以及硫氧化合物等，可起脫硫脫氧改變夾雜物形態(tài)作用。加入適量的鑭、釔能夠細(xì)化熔敷金屬的顯微組織，能降低熔敷金屬中的氫，從而顯著提高了熔敷金屬的沖擊韌性。新型焊條和相應(yīng)堿性焊條相比，具備堿性焊條的抗裂性能，而且其價(jià)格是相應(yīng)堿性焊條的75%。新型焊條和現(xiàn)有E4303型酸性焊條(低碳鋼焊條)相比，保持了原酸性焊條優(yōu)良的焊接工藝性能，雖然焊條制造成本和酸性焊條相比提高了8.33%，但其抗裂性能卻提高了38.8%，性價(jià)比高，因此該焊條具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景。附圖是實(shí)施例5的焊縫電子能譜圖。權(quán)利要求1.一種含鑭、釔元素的低碳鋼焊條，包括焊芯和壓涂在焊芯上的藥皮，其特征是由下述各組分的藥粉材料混合均勻制成酸性藥皮，藥皮各組分及重量比為中碳錳鐵8～9％，低碳金紅石20～29％，長(zhǎng)石6～9％，云母6～8％，大理石7～10％，還原鈦20～24％，白土子3～5％，竹粉3～4％，鑭3～3.6％，釔0.5～0.7％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鑭、釔元素的低碳鋼焊條，其特征在于，焊條藥皮各組分及重量比為中碳錳鐵8.5%,低碳金紅石28.7%，長(zhǎng)石9%，云母7%，大理石9%，還原鈦24%，白土子5%，竹粉3.7%，鑭3.5%，釔0.6%。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種含鑭、釔元素的低碳鋼焊條，屬焊接材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。該焊條藥皮主要組分(重量比)為中碳錳鐵8～9％，低碳金紅石20～29％，長(zhǎng)石6～9％，云母6～8％，大理石7～10％，還原鈦20～24％，白土子3～5％，竹粉3～4％，鑭3～3.6％，釔0.5～0.7％。將上述組分的藥粉材料混合均勻后用鈉水玻璃做粘結(jié)劑在活塞式油壓機(jī)上將藥粉壓涂在直徑為4mm的H08A焊芯上做成低碳鋼焊條。優(yōu)點(diǎn)是該焊條和現(xiàn)有E4303型酸性焊條(低碳鋼焊條)相比，保持了原酸性焊條優(yōu)良的焊接工藝性能，而且沖擊功提高了35～43.8％，延伸率提高了20～35％，抗拉強(qiáng)度提高了10.9～12.8％，屈服強(qiáng)度提高了10.6～11.8％。文檔編號(hào)B23K35/36GK101249594SQ20081002004公開(kāi)日2008年8月27日申請(qǐng)日期2008年3月21日優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日發(fā)明者范希營(yíng),郭永環(huán)申請(qǐng)人:徐州師范大學(xué)