[發明專利]用于焊接修復圓鋸片裂紋的扁平形電焊條

在審

• 申請號: 202011497268.2
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112719686A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 郭毅;安永亮;竇玉蓮;安鳳占;郭面煥
• 申請（專利權）人: 河北星爍鋸業股份有限公司
• 主分類號: B23K35/02
• 分類號: B23K35/02
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 張立娜

本發明公開了一種用于焊接修復圓鋸片裂紋的扁平形電焊條，由焊芯和包覆在焊芯表面的藥皮組成，焊芯的截面為扁平形，焊芯材質為H08Mn2MoA，藥皮由大理石36～40％、螢石19～23％、鈦白粉1～3％、鈦鐵6～9％、低碳錳鐵1?2％、硅鐵3～5％、金屬錳3～5％、金屬鉻3～5％、云母1～2％、鉬鐵2～4％、釩鐵2～5％、鎳粉2～4％和稀土金屬2～4％按重量百分比配制而成。本發明提供的扁平形電焊條，具有高強度、高韌性和優異的抗裂性能，同時還能滿足焊縫金屬與鋸片基材色澤相近，并適宜窄間隙坡口的焊接。

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，特別是一種用于焊接修復圓鋸片裂紋的扁平形電焊條。

背景技術

目前，圓鋸片已廣泛應用于鋼材、鋁材、石材和木材等切割加工。通常，圓鋸片厚度在2.0mm～17mm之間，直徑在Φ300mm～Φ5200mm之間；圓鋸片采用工具鋼或彈簧鋼制成。圓鋸片的結構特征是直徑大而厚度薄，圓鋸片的材料特征是高的強度、剛度和硬度，碳含量和合金含量高，易淬硬，焊接性差。

如圖1所示，由于圓鋸片的結構和材料特征的因素，在熱處理和校平整形制造過程中，很容易在圓鋸片某些部位產生貫透性裂紋，而且裂紋開裂位置的不確定性和裂紋長短及形狀不規則的現實情況，則導致圓鋸片報廢，如果能用焊接的方法來修復圓鋸片裂紋，可有效地減少廢品率，具有較高的實用價值和經濟效益。

采用焊接技術能夠修復圓形圓鋸片裂紋，但須滿足如下技術要求：

(1)焊接強度不能低于圓鋸片基體材質的強度。

(2)保證焊接不能開裂和產生任何影響質量的缺陷。

(3)修復后的焊縫金屬要與圓鋸片基體的色澤相近。

根據圓鋸片裂紋開裂位置的不確定性和裂紋長短及形狀不規則的特殊性，電焊條手弧焊具有操作靈活方便和焊接成本低的絕對優勢，比自動焊更符合圓鋸片裂紋的焊接修復。

根據如上所述的焊接修復技術要求，所選電焊條首先應滿足焊縫金屬要與鋸片基體的色澤相近的要求，第二應達到焊接強度比鋸片材質強度要高的指標，第三應具有抗裂性好的性能，對此通過資料查詢和市場信息收集發現，目前能達到強度高、韌性好、抗裂性好的焊條品種并不多，代表性的如J807RH、J857RH、J107Cr焊條和專利CN1241711C的高錳鋼焊接焊條，這些焊條都屬于超低氫高韌性的低合金結構鋼電焊條，具有很高的強度和韌性，但由于焊條中加入的有色合金元素較多，使得焊縫金屬與鋸片基體的色澤仍有較大反差，不符合鋸片裂紋修復的技術要求，專利CN101362258中介紹的一種新型電焊條，適用于大直徑鋸片拼裝焊接的專用焊條，該焊條在力學性能和色澤方面符合鋸片焊接的技術指標，但用在鋸片裂紋的焊接修復過程中，經常產生焊接開裂，經分析認為，所述的專利CN101362258的焊條是在自由開放性的條件下進行的焊接，見圖2所示；而圓鋸片裂紋修復的焊縫是在封閉拘束條件下進行焊接的，見圖3所示。眾所周知，在焊接冷卻過程中，焊縫收縮產生一定的拉應力F，對于直縫開放性焊接，被拼焊的兩塊鋸片母材可以被收縮應力自由拉動，從而焊接接頭的應力能得到釋放，所以焊接不易開裂；對于圓鋸片裂紋的焊接，焊縫處于在鋸片母材封閉拘束狀態下焊接，在焊接過程中產生的應力無處釋放且都積聚在焊接接頭中，所以焊接容易開裂，目前，還沒有一種能用于工具鋼和彈簧鋼材質的圓鋸片裂紋焊接修復的電焊條產品。

根據冷裂紋產生的三大要素：擴散氫、淬硬組織和拘束應力，結合如上分析結果認為，解決圓鋸片焊接裂紋產生的關鍵在于減少焊縫的淬硬組織和減小拘束應力，窄間隙焊接能有效的減小焊縫，從而減少焊接熱輸入量，能顯著的減少焊縫的淬硬組織和減小拘束應力，是降低裂紋敏感性行之有效的途徑，專利CN201510487598.6介紹了一種具有窄間隙焊接功能的扁平形電焊條，該焊條符合圓鋸片裂紋窄間隙焊接修復的條件，但其力學性能和色澤方面不符合如上所述圓鋸片裂紋焊接修復技術要求。

發明內容