一種耐磨合金堆焊焊條的研制

唐九興

（佳木斯大學，黑龍江 佳木斯 154007）

1 試驗材料及方法

1.1 試驗材料

焊條的焊芯選擇H80A，使用一些廉價的合金元素在水玻璃的混合下去制成藥皮。本研究在尺寸為120mm×18mm×18mm的合金板上進行堆焊，焊前進行除油除銹處理。合金板，H08A焊芯的化學成分分別如表1，表2所示：

表1 合金板化學成份（質(zhì)量分數(shù)）（%）

表2 H08A焊芯化學成份（質(zhì)量分數(shù)）（%）

1.2 實驗方法

本研究將自行配置焊條藥皮的化學成分，將各元素合金進行稱量，加水玻璃研磨捏成團，靜置后經(jīng)過機器加工出焊條，晾干后放入烘干箱進行烘干，烘干箱溫度為280，烘干時間為18h。之后使用普通的Zx5-630直流電焊機，利用手工電弧焊的方式在120mm×18mm×18mm的合金板上進行堆焊，焊后將長條合金板切成小塊試樣，試樣邊上不平整的地方用砂輪機將其磨平。之后打硬度，磨金相，看組織，總結(jié)出結(jié)論。堆焊工藝參數(shù)如表3所示。

表3 堆焊工藝參數(shù)

1.3 藥皮成分設計

由于焊芯采用H08A已確定，所以焊條的藥皮成分直接決定了堆焊層的力學性能指標。在本研究中采用堿性焊條，焊條成分配比和各種合金粉體成分如表4和表5所示。

表4 堆焊工藝參數(shù)

表5 各種合金粉體成分（質(zhì)量分數(shù)，%）

1.4 焊條的制作工藝

根據(jù)表5配置焊條藥皮，將各元素合金進行稱量，加水玻璃研磨捏成團，靜置、后經(jīng)過液壓式焊條壓凃機加工出焊條，晾干后放入烘干箱進行烘干，烘干箱溫度為280，烘干時間為18h，至此焊條制作過程全部結(jié)束。

2 試驗結(jié)果及分析

2.1 硬度試驗

使用HR150-A洛氏硬度計對堆焊層進行硬度測試，在用砂輪機打磨平整的堆焊層表面上取幾個不同位置的點打硬度，結(jié)果表明堆焊層的平均洛氏硬度為62HRC。

2.2 組織分析

通過對母材金相顯微組織的觀察，發(fā)現(xiàn)母材由硬度較低的含金素體和珠光體組成，焊后對母材硬度測試，平均硬度只有30HRC。

圖2 堆焊層金相組織

通過對堆焊層金相組織的觀察，發(fā)現(xiàn)堆焊層彌散大量分布均勻的硬質(zhì)相（碳化物+硼化物），硬度測試可達到62HRC，并且焊縫表面無裂紋，正是由于這些硬質(zhì)相的作用使堆焊層獲得了很高的硬度。

3 結(jié)論

焊接電源的特性、焊接工藝參數(shù)、焊條藥皮類型及組成物等許多因素都影響焊條電弧的穩(wěn)定性。

堆焊過程中合金粉使的藥皮不易粘結(jié)，可適量減少含量，多增加造氣造渣的合金元素。

堆焊層的高硬度是由于焊層彌散大量分布均勻的硬質(zhì)相（碳化物+硼化物）。