[發明專利]一種用于E級鑄鋼焊補的高強、高韌焊條

有效

• 申請號: 201110174553.5
• 申請日: 2011-06-27
• 公開（公告）號: CN102248329A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 唐艷麗;陳增友;楊詠梅
• 申請（專利權）人: 天津市金橋焊材集團有限公司;齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司
• 主分類號: B23K35/365
• 分類號: B23K35/365;B23K35/30
• 代理公司: 天津天麓律師事務所 12212
• 代理人: 王里歌

(一)技術領域：

本發明涉及一種焊接材料，特別是一種用于E級鑄鋼焊補的高強、高韌焊條。

(二)背景技術：

近來，我國鐵路貨車呈現出了快速發展的良好勢頭，鐵路貨車載重量由以前的60噸級(C64敞車)提高到70噸級(C70敞車)，這就要求包含速度、安全性、可靠性等要素在內的整體提升。敞車車鉤因此由強度較低的普通鑄鋼制造的13號車鉤發展到由E級鋼制造的17號高強度車鉤。

鐵路貨車E級鑄鋼焊補原采用J857CrNi焊條，但經哈爾濱焊接研究所試驗研究結果發現，焊補焊縫焊態沖擊性能合格，但E級鑄鋼焊補焊縫經調質處理(淬火加高溫回火)后，-40℃低溫沖擊值較低，實測值只有6.3J。標準要求大于27J，方可保證焊縫的可靠性，提高車輛運用安全可靠性。

(三)發明內容：

本發明的目的在于提供一種用于E級鑄鋼焊補的高強、高韌焊條，它能夠解決現有技術存在的問題，在保證強度的基礎上，保證E級鑄鋼焊補焊縫經調質處理后-40℃低溫沖擊值達到27J以上。

本發明的技術方案：一種用于E級鑄鋼焊補的高強、高韌焊條，其特征在于它以低S、P的H08C優質盤條作為焊芯原料，焊條藥皮的配方由大理石、螢石、錳鐵、鈦鐵、硅鐵、鎳粉、金屬鉬、鐵粉、稀土氧化物、鈦白粉、金紅石、云母、微硅粉組成，其中各成分的重量百分比為：大理石28-35％，螢石15-20％，錳鐵4-6％，鈦鐵6-10％，硅鐵1-3％，鎳粉6-7％，金屬鉬0.5-1％，鐵粉15-20％，稀土氧化物0.5-1％，云母2-3％，微硅粉1-3％，金紅石2-3％，鈦白粉0.5-2％。

上述所述稀土氧化物為輕稀土氧化物、重稀土氧化物或輕稀土氧化物、重稀土氧化物的組合物。

本發明的配方分析：

焊條由焊芯和藥皮組成，決定焊條性能的因素，主要在于焊條的藥皮配方設計。所述焊條主要適用于E級鑄鋼焊補，以低S、P的H08C優質盤條作為焊芯原料。

在焊條藥皮中一方面精確地調整CaO-CaF₂-SiO₂渣系，另一方面在鐵合金聯合脫氧進行了反復試驗，得出鈦鐵合金、錳鐵、硅鐵三者用量關系，得到滿意的焊接工藝性能。

為保證E級鑄鋼焊補需要焊縫高強度、高沖擊韌性、高塑性的要求，藥皮合金體系確認為C-Mn-Si-Ni-Mo，反復試驗，確定C、Mn、Si、Ni、Mo的精確含量。為提高提高焊縫金屬的沖擊韌性，加入適量的稀土氧化物，以凈化焊縫組織，細化晶粒，改善沉淀相的形態與分布，降低焊縫中的擴散氫含量。在保證強度的基礎上，保證E級鑄鋼焊補焊縫經調質處理后-40℃低溫沖擊值達到27J以上。

本發明焊條熔敷金屬化學成分檢測的結果(％)：

本發明的優越性：本發明研制的焊條具有良好的全位置焊接工藝性能，其熔敷金屬在保證抗拉強度≥830MPa的基礎上，用于E級鑄鋼焊補的焊縫經調質處理后-40℃低溫沖擊值一般大于34J，具有良好抗裂性能及良好的塑性和韌性，為鐵路貨車E級鑄鋼的焊接提供了適用的焊條，提高了新型車輛運用安全可靠性，具有良好的社會效益。

(四)具體實施方式：

實施例1：一種用于E級鑄鋼焊補的高強、高韌焊條，以低S、P的H08C優質盤條作為焊芯原料，采用常規焊條生產工藝制造，焊條藥皮的配方由大理石、螢石、錳鐵、鈦鐵、硅鐵、鎳粉、金屬鉬、鐵粉、稀土氧化物、鈦白粉、金紅石、云母、微硅粉組成，所述稀土氧化物為輕稀土氧化物和重稀土氧化物的組合物。

所述焊條藥皮的配方各成分的重量百分比為大理石35％、螢石17％、錳鐵5％、鈦鐵6％、硅鐵2％、鎳粉6.2％、金屬鉬0.8％、鐵粉18％、稀土氧化物0.5％、云母3％、微硅粉2％、鈦白粉1.5％、金紅石3％。

焊條熔敷金屬成分檢測，其重量百分比為碳0.058％、錳1.41％、硅0.19％、鎳3.12％、鉬0.48％、硫0.006％、磷0.011％，余量為鐵。

上述焊條主要適用于鐵路貨車E級鑄鋼的焊接，具有良好的全位置焊接工藝性能，其熔敷金屬的抗拉強度為875MPa，用于E級鑄鋼焊補的焊縫經調質處理后-40℃低溫沖擊值為46J，具有良好抗裂性能及良好的塑性和韌性，已應用于中國齊齊哈爾鐵路軌道交通裝備有限責任公司等，使用情況良好，提高了新型車輛運用安全可靠性，產生了良好的社會效益。

實施例2：