本發(fā)明涉及到一種鋁被復(fù)鋼的專用電焊條。
鋁被復(fù)鋼（包括滲、噴鍍鋁）具有良好的耐熱、耐蝕、耐磨等性能。但焊接的困難大大限制了它的推廣應(yīng)用。
采用普通的藥皮和焊芯組成的電焊條，需焊前除去坡口表面及焊縫邊緣的鋁被復(fù)層才能焊接。必須保持焊縫性能時(shí)，焊后還要重新被復(fù)鋁。
1977.7.14日的日本專利公報(bào)中題為“鋁包復(fù)鋼的電弧焊接材料”的發(fā)明注意到這一問題，采用的辦法為“以所包復(fù)的鋁作為脫氧劑使用”。事實(shí)上，只是減少了藥皮中脫氧劑的含量，因而成功地焊接了被復(fù)層厚度小于0.2mm的鋁被復(fù)鋼。
由于生產(chǎn)工藝和應(yīng)用要求的限制，實(shí)用鋁被復(fù)鋼的鋁被復(fù)層厚度多在0.3～0.5mm，所以該專利在實(shí)用中，如焊前不除去坡口表面及焊縫邊緣的鋁被復(fù)層就直接焊接，仍然會(huì)出現(xiàn)普通焊條所存在的問題：1.Al2O3混入熔渣，使熔渣的流動(dòng)性變差，脫渣困難，焊縫成型變壞，從而惡化焊條的工藝性能，操作困難。2.多量的Al滲入焊縫后，不僅使焊縫金屬晶粒粗大，塑性、靱性急劇下降，而且在熔合線靠近焊縫一側(cè)形成脫碳層即鐵素體帶組織，進(jìn)一步惡化焊縫機(jī)械性能。所以，對(duì)被復(fù)層厚度在0.3mm以上的鋁被復(fù)鋼，如果不在焊前除去坡口表面及焊縫邊緣的鋁被復(fù)層，工業(yè)上至今仍然無法焊接。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于焊接至少一方為鋁被復(fù)鋼的結(jié)構(gòu)時(shí)，焊前不必除去坡口表面及焊縫邊緣處的鋁被復(fù)層，即可直接焊接鋁被復(fù)層最大厚度達(dá)0.5mm左右的鋁被復(fù)鋼的電焊條。同時(shí)要求焊縫具有與鋁被復(fù)鋼相適應(yīng)的耐熱、耐蝕、耐磨等性能。
本發(fā)明的任務(wù)是通過如下方案完成的：焊條藥皮中不但完全不加入傳統(tǒng)概念中必不可少的脫氧劑，反而加入了與鋁被復(fù)層厚度相適應(yīng)的一定量的傳統(tǒng)概念中所沒有的氧化劑，使得焊接過程中，被復(fù)層中的鋁除一部分留作脫氧劑利用外，其余大部分為氧化劑所氧化燒損，同時(shí)向焊縫滲入了微量的鋁，不但不會(huì)降低焊縫的機(jī)械性能，而且有利于提高焊縫的耐熱、耐蝕性能。從而成功地克服了已有技術(shù)中存在的難題。為了使焊縫得到和鋁被復(fù)鋼相適應(yīng)的耐熱、耐蝕、耐磨等性能，本發(fā)明采用了在藥皮中加入合金劑的方法。本發(fā)明的細(xì)節(jié)從實(shí)施例中給出。
發(fā)明人所作的實(shí)施例中，焊條的焊芯為普通的HO8A鋼絲，藥皮中各組分的重量百分比為：8～20%的鈦鐵礦（主要成份為：TiO2約48%，F(xiàn)eO+Fe2O3約50%）。目的在于提高焊條的氧化性。加量太高，焊條氧化性太強(qiáng);加量太低，則焊縫中Al含量太大。具體加量視鋁被復(fù)層厚度而定。為保證焊縫金屬中的Mn、Si含量，加入2～4%的Mn粉和1～2%的Si-Fe作為合金劑。CaCO3的加入量為25～65%，加量太高，則熔渣熔點(diǎn)太高流動(dòng)性不好。太低，則渣的堿度太低，焊縫成型不好易產(chǎn)生氫、氮?dú)饪住aF2的加入量為10～35%，CaF2作為稀渣劑，加量太高或太低都會(huì)使焊條工藝性能惡化。為抑制焊縫中產(chǎn)生鐵素體帶組織，加入1～3%的Mo-Fe和1～3%的V-Fe，高溫時(shí)形成碳化物起到固定碳的作用。再加入0.5～1.5%的Na2CO3以提高壓涂性。最后加入4～8%的人造金紅石，以綜合調(diào)整焊條的工藝性能，加量太高，熔渣變稀，太低則熔渣復(fù)蓋不好，成型差，脫渣困難。
本發(fā)明焊條與日本專利焊條藥皮中各組分重量百分比對(duì)比：（%）
成份本發(fā)明焊條日專利焊條
CaCO34959
CaF22121
鈦鐵礦15（云母）2.5
人造金紅石85
Mn粉3（ZrSiO4）2～5
45＃Si-Fe18
Mo-Fe1（MgO）1.5
V-Fe2
Na2CO310.5
上表可以看出：日本專利焊條中脫氧劑Si-Fe為8%，比普通焊條脫氧劑加量少得多。本實(shí)施例中1%的Si-Fe和3%的Mn粉是作為合金劑加入的，和作為氧化劑加入的15%的鈦鐵礦相比是微不足道的。在焊接過程中，起脫氧作用的是被復(fù)層中的鋁。
本發(fā)明焊條與日專利焊條各項(xiàng)性能比較
本發(fā)明被焊母材和焊芯化學(xué)成份重量百分比：
CMnSiSP鋁被復(fù)層
鋁被復(fù)鋼0.180.550.260.0150.0230.5mm
焊芯0.0850.45痕跡0.0200.0100
方案中所述的“為使焊縫得到與鋁被復(fù)鋼相適應(yīng)的耐熱、耐蝕、耐磨等性能而加入的合金劑為下述內(nèi)容：
1.藥皮中加入一定量的鉻、鉬、釩合金劑，可提高焊縫在H2S、H2、N2、SO2、SO3等氣體條件下和H2S、CO2的水溶液條件下的抗腐蝕能力，同時(shí)可將工作溫度提高到520℃。
2.藥皮中加入一定量的石墨和鉻、鉬、釩合金劑，除了可提高焊縫的抗腐蝕能力外，可將焊縫硬度提高到HRC40，因而可提高焊縫的耐磨性。
3.藥皮中加入一定量的鉻、鉬、銅合金劑，可提高焊縫抗工業(yè)大氣和農(nóng)村大氣腐蝕的能力。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)越性：在焊接至少一方為鋁被復(fù)鋼的結(jié)構(gòu)時(shí)，焊前不必除去坡口表面及焊縫邊緣的鋁被復(fù)層即可直接焊接，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供了很大方便。另一方面，由于可以在開坡口后被復(fù)鋁，使開坡口可以在軋鋼過程中完成，又有利于大批量生產(chǎn)?？芍苯雍附拥匿X被復(fù)層的最大厚度提高到0.5mm，完全滿足了工業(yè)上的要求。
本發(fā)明在試驗(yàn)中用于焊接電站鍋爐滲鋁水冷壁管鰭片，取得了更令滿意的效果。
將要舉行的國(guó)際交易會(huì)要求滲鋁鋼廠必須有配套的電焊條與滲鋁鋼產(chǎn)品同時(shí)展出，準(zhǔn)備應(yīng)用于中央電視臺(tái)電視天線塔的滲鋁鋼也需要與之配套的焊條。為此，滲鋁鋼廠也前來要求本發(fā)明給以支持。
1、一種鋁被復(fù)鋼的專用電焊條，由藥皮和焊芯組成。其特征在于藥皮中不但完全不加脫氧劑，而且加入了在焊接過程中能燒損鋁被復(fù)層中的鋁的氧化劑。
2、一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊條，其特征在于：藥皮中各組分的重量百分比為：
CaCo325～65%
CaF210～35%
鈦鐵礦8～20%
人造金紅石4～8%
Mn粉2～4%
Si-Fe1～2%
Mo-Fe1～3%
V-Fe1～3%
Na2CO30.5～1.5%
3、一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊條，其特征在于：藥皮中加入了一定量的鉻、鉬、釩合金劑。
4、一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的電焊條，其特征在于：藥皮中加入了一定量的石墨。
5、一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的電焊條，其特征在于：藥皮中加入了一定量的鉻、鉬、銅合金劑。