[發明專利]高錳鋁青銅埋弧自動焊堆焊方法

有效

• 申請號: 201210587846.0
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103056497A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 易啟利
• 申請（專利權）人: 武漢重冶重工科技有限公司
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/04;B23K9/235;B23K35/30;B23K35/362
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技術領域

本發明涉及一種高錳鋁青銅的堆焊方法，尤其是涉及一種高錳鋁青銅埋弧自動焊堆焊方法。

背景技術

SIEMENS.?VAI西門子奧鋼聯設計扇形段固定側夾緊銷，原設計采用的是德國標準，其母材DINEN10028標準代號為S460ML，是一種細晶?？珊附Y構鋼，堆焊材料DINI1733標準代號為SG-CuMn13AP7(TASK?WELDING?SILOXR4M)，是一種高錳鋁青銅堆焊材料。根據材料元素成分進行對比分析可知，對應的國產母材為Q460E,是一種低合金高強度結構鋼，其化學成分為?C≤0.2%，Mn?1.00～1.70%，Si?0.55%，P≤?0.025%，S≤0.025%，Cr?0.7%，Ni?0.7%，V?0.02～0.20%，?Nb?0.02～0.20%，Ti?0.02～0.20%，AL≥0.015%，余量為Fe。

高錳鋁青銅堆焊材料由于與鋼在熔點、導熱系數、熱膨脹系數等方面都有較大的差別，這對銅和鋼異類金屬堆焊帶來一定困難。高錳鋁青銅中的鋁在高溫下極易與氧生成致密的氧化鋁薄膜，其熔點2050℃具有一定的吸水性，如焊前不清理，難熔的氧化鋁薄膜覆蓋在熔池的表面，阻礙焊絲與熔池金屬熔合，以致產生焊縫夾渣、氣孔、未熔合及開裂等缺陷。

S460ML母材轉化為國產Q460E母材以后，對堆焊材料及焊接工藝的設計就顯得極為重要，這是產品質量達到國際標準的前提。

發明內容

本發明目的是提供一種高錳鋁青銅埋弧自動焊堆焊方法，以解決現有技術銅和鋼異類金屬堆焊過程中易產生焊縫夾渣、氣孔、未熔合及開裂等缺陷，提高焊接質量和產品性能。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種高錳鋁青銅埋弧自動焊堆焊方法，該方法包括以下步驟：A.焊前準備：堆焊前對母材堆焊表面及焊絲表面的水分、油脂、雜質及金屬氧化膜進行仔細清理，均要露出金屬光澤；接著對母材預熱，預熱溫度為250℃～300℃，對焊絲、焊劑進行烘干，焊絲和焊劑的烘干溫度是200℃～250℃，并且焊劑烘干后在100℃保溫備用；

B.進行堆焊：將母材夾持在埋弧自動焊機的轉架上，采用順時針方向旋轉方式，旋轉速度為210秒/轉，焊縫間距20～25mm，調整埋弧自動焊機的焊咀離母材高度25～35mm，焊咀偏離母材中心線23～35mm，焊咀傾斜15°，設定堆焊電流為280～290A，堆焊電壓為27～28V；然后堆焊第一層焊道打底，厚度為3mm，尺寸為147～148mm，焊后清根去渣；再堆焊第二層焊道，堆焊厚度為4mm，堆焊時起弧、收弧均勻，以焊道無脫層、氣孔、夾渣、裂紋或未熔合缺陷為準；

C.焊后處理：母材堆焊后，立即用石棉墊保溫、緩冷，冷卻速度不大于30℃/h，150℃以下空氣中冷卻后即得成品。

作為優選，所述焊絲化學成分為：Mn11～13%,AL5～7.5%,?Fe2～6%,?Ni1～2.5%,?Si1%，余量為Cu。焊絲中的錳在鋼中是一種較好的合金劑，隨著錳含量的增加，其強度和韌性會有所提高。錳也是一種較好的脫氧劑，能減少焊縫中氧的含量。錳與硫化合形成硫化錳浮于熔渣中，從而減少焊縫熱裂紋傾向。硅也是一種較好的合金劑，在鋼中加入適量的硅能提高鋼的屈服強度、彈性及抗酸性能。硅也具有較好的脫氧能力，與氧形成二氧化硅，但它會提高渣的粘度，易促進非金屬夾雜物生成。鎳對鋼的韌性有比較顯著的改善效果。鋁在焊接過程中可以降低熔點,增加延展性。

作為優選，所述焊劑化學成分為：CaF_2?30～40%,MnO5～8%,TiO_2?4～7%,CaCl₂?22～26%,CaO12～15%,MgO8～10%,SiO_2?5～10%。

焊劑中采用了氯化鹽和氟化鈣，其鹵化物對熔池中氧化鋁起物理熔解作用，是一種活性強的去膜劑，同時還起到調節熔劑的熔點、流動性及脫渣的作用，有很好的去氧化鋁薄膜效果。

本發明降低了堆焊焊縫夾渣、氣孔、未熔合及開裂等不良現象的發生，提高了焊接質量，降低了企業成本。其焊絲和焊劑尤其適宜于銅和鋼的堆焊，具備穩定而又合理的焊接金屬熔合比和良好的焊接工藝性、抗裂性、抗腐蝕性及抗氣孔性能，同時具有良好的機械性能。該方法為冷（熱）軋機機組等重型冶金裝備制造奠定了工藝應用基礎，使得我國高錳鋁青銅堆焊技術水平達到了國外工業發達國家同類產品的工藝制造水平，具有良好的市場前景。

附圖說明

圖1是扇形段固定側夾緊銷的結構示意圖；