專利名稱：高鎳奧氏體球鐵同質(zhì)電焊條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高鎳奧氏體球鐵同質(zhì)電焊條。
背景技術(shù)：
汽車中的渦輪增壓器技術(shù)是提高發(fā)動機(jī)效率、降低燃油消耗、減少廢氣排放的有效手段。隨著汽油發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高，廢氣進(jìn)氣量加大，必然導(dǎo)致渦輪增壓器及進(jìn)排氣管道工作溫度的大幅上升。高鎳奧氏體球鐵是生產(chǎn)汽車渦輪增壓器殼體及進(jìn)排氣管用品的首選材料，其耐熱溫度可達(dá)1150°C以上，現(xiàn)己成為汽車行業(yè)節(jié)能減排的主流發(fā)展方向，極具市場競爭力。但高鎳球鐵渦殼及進(jìn)排氣管等鑄件在生產(chǎn)過程中不可避免的產(chǎn)生各種缺陷，對缺陷鑄件實施挽救修復(fù)具有極大的經(jīng)濟(jì)效益。作為特種焊接材料，高鎳奧氏體球鐵電焊條在高鎳球鐵件氣焊和缺陷修復(fù)等工程領(lǐng)域中不可或缺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高鎳奧氏體球鐵同質(zhì)電焊條，能夠在室溫或較低溫度下施焊，獲得焊縫成分、組織和性能與鑄件本體一致，滿足了高鎳球鐵件的高性能焊接修復(fù)需要。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案，一種高鎳奧氏體球鐵同質(zhì)電焊條，由焊芯和藥皮組成，所述焊芯由以下組分按質(zhì)量百分比組成:C 為 2.6% 3.6%,Si 為 3% 3.6%,Ni 為 32% "37%,Cr 為 1.8% 3.6%,Mn 為1% 1.6%,Bi 為 0.02% 0.05%,Mg 為 0.05% 0.08%,S<0.05%,P<0.05%、其余為 Fe。所述的藥皮由以下組分按質(zhì)量百分比組成:大理石為229Γ28%、金紅石為18% 20%、石英為10% 12%20%、石英10% 12%、鉀長石為15% 18%、石墨為3 5%、鋁粉為2% 3%、鎳鎂硅球化劑為3% 4%、30 #硅鈣為5% 7%、白泥為10% 13%、45 #錳鐵為5% 8%2%、Na2CO3為 0.5% 2%。本發(fā)明的有益效果是:1)焊縫色澤與高鎳球鐵鑄件本體一致；2)焊縫成份和組織為典型的高鎳奧氏體球鐵組織；3)焊縫強(qiáng)度和硬度與高鎳球鐵鑄件本體基本一致；4)焊接工藝性能良好；5)焊接溫度范圍在室溫 200°C之內(nèi)，實現(xiàn)了高鎳奧氏體球鐵鑄件的不預(yù)熱焊接和焊補(bǔ)；6)本發(fā)明的電焊條同時還適用于灰鑄鐵或球墨鑄鐵件的焊接修復(fù)。
具體實施例方式本發(fā)明是一種高鎳奧氏體球鐵同質(zhì)電焊條，焊條包括焊芯和藥皮組成，焊芯由以下組分按質(zhì)量百分比組成:c為2.6% 3.6%、Si為3% 3.6%、Ni為32% 37%、Cr為
1.8% 3.6%, Mn 為 1% 1.6 %, Bi 為 0.02% 0.05%, Mg 為 0.05% 0.08%, S<0.05%,Ρ〈0.05%、其余為 Fe。
焊芯成份中，各化學(xué)元素的組成及含量限定理由分述如下:為了使焊縫金屬獲得高鎳奧氏體球鐵組織，防止出現(xiàn)焊縫片狀石墨和熔合區(qū)白口化，保證焊接(補(bǔ))區(qū)的機(jī)械加工性能，焊絲中含碳量和含硅量均有較嚴(yán)控制；為了獲得奧氏體基體的焊縫組織，焊絲中加入了高含量的鎳；為了保障焊縫中碳化物的含量，有必要加入一定量的鉻；為了改善焊縫金屬機(jī)械性能，加入少量的錳；為了凈化焊縫金屬，減小S、O等有害雜質(zhì)元素的影響，焊絲中還加入了 Mg ;為了細(xì)化晶粒、促進(jìn)石墨球析出，還添加了微量的Bi元素，鉍的加入，不僅可顯著細(xì)化焊縫中的石墨球，而且能改善石墨球的圓整度。藥皮由以下組分按質(zhì)量百分比組成:大理石為229Γ28%、金紅石為18% 20%、石英為10% 12%20%、石英10% 12%、鉀長石為15% 18%、石墨為3 5%、鋁粉為2% 3%、無稀土的鎳鎂硅球化劑為3% 4%、30 #硅鈣為5% 7%、白泥為10% 13%、45 #錳鐵為5% 8%2%、Na2CO3為
0.5% 2%。焊條藥皮組分中，各組成物的含量的添加理由分述如下:為了保證焊縫金屬與高鎳奧氏體鑄鐵件具有良好的匹配性，藥皮組分除了具備合金化元素之外，還需要促成合金元素過渡的渣系?；诤辖鹪谻r的過渡及除去有害元素O、S的考慮，確定藥皮為酸性渣系；同時為保障焊條的焊接工藝性能，藥皮選用CaO-TiO2-SiO2渣系；由于H在奧氏體中析出傾向小，不易產(chǎn)生冷裂紋，脫氫不必考慮；用殘留鎂、錳鐵、硅鈣和鋁粉脫氧脫硫，既有利于提高焊接區(qū)性能，又有利于防止焊縫結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生；添加石墨的作用有兩點，一是補(bǔ)充焊接過程中C元素的燒損，二是提高焊條藥皮的導(dǎo)電性，降低焊條藥皮發(fā)紅程度。本發(fā)明的高鎳奧氏體球鐵同質(zhì)電焊條，焊芯采用電爐熔配低雜質(zhì)含量的鐵液，經(jīng)爐前球化、孕育處理后，澆注成高鎳奧氏體球墨鑄鐵焊芯；再應(yīng)用Τ25型壓涂機(jī)，在制得的高鎳球鐵焊芯上涂敷石墨化藥皮，經(jīng)磨頭、磨尾后，烘干制成球墨鑄鐵電焊條。
以下各個實施例中，為便于對比焊條藥皮的配方，先應(yīng)用同爐熔煉的同一包鐵水澆注出相同成分的焊芯，焊芯的成分分別是:C為2.8%、Si為3%、Ni為34%、Cr為2%，Mn為l%、Bi為0.03%、Mg為0.05%、S為0.04%、P為0.04%、其余為Fe ;再利用不同組分的藥皮組分制作出的電焊條分別用于焊接高鎳奧氏體球鐵、灰鑄鐵和球墨鑄鐵。表I本發(fā)明三種類型的焊接工藝參數(shù)對比表
權(quán)利要求
1.一種高鎳奧氏體球鐵同質(zhì)電焊條，由焊芯和藥皮組成，其特征在于， 所述焊芯由以下組分按質(zhì)量百分比組成:C為2.6% 3.6%、Si為3% 3.6%、Ni為32 % 37 %、Cr 為 1.8 % 3.6 %，Mn 為 I % 1.6 %、Bi 為 0.02 % 0.05 %、Mg 為 0.05 % 0.08%,S<0.05%、Ρ〈0.05%、其余為 Fe ； 所述藥皮由以下組分按質(zhì)量百分比組成:大理石為229Γ28%、金紅石為189Γ20%、石英為10% 12%20%、石英10% 12%、鉀長石為15% 18%、石墨為3 5%、鋁粉為2% 3%、鎳鎂硅球化劑為3% 4%、30 #硅鈣為5% 7%、白泥為10% 13%、45 #錳鐵為5% 8%2%、Na2CO3為0.5% 2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鎳奧氏體球鐵同質(zhì)電焊條，其特征在于，所述的藥皮選用CaO-TiO2-SiO2 渣系。`
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高鎳奧氏體球鐵同質(zhì)電焊條，焊芯組分質(zhì)量百分比為C為2.6％~3.6％、Si為3％~3.6％、Ni為32％~37％、Cr為1.8％~3.6％、Mn為1％~1.6％、Bi為0.02％~0.05％、Mg為0.05％~0.08％、S<0.05％、P<0.05％、其余為Fe；藥皮組分質(zhì)量百分比為大理石為22%~28%、金紅石為18%~20%、石英為10%~12%20%、石英10%~12%、鉀長石為15%~18%、石墨為3~5%、鋁粉為2%~3%、鎳鎂硅球化劑為3%~4%、30＃硅鈣為5%~7%、白泥為10%~13%、45＃錳鐵為5%~8%2%、Na2CO3為0.5%~2%。本發(fā)明的電焊條，滿足了高性能焊接修復(fù)需要。
文檔編號B23K35/365GK103100802SQ20131003624
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者翟秋亞, 徐錦鋒, 康旭 申請人:西安理工大學(xué)