一种耐磨合金堆焊焊条的研制

唐九兴

（佳木斯大学，黑龙江 佳木斯 154007）

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

焊条的焊芯选择H80A，使用一些廉价的合金元素在水玻璃的混合下去制成药皮。本研究在尺寸为120mm×18mm×18mm的合金板上进行堆焊，焊前进行除油除锈处理。合金板，H08A焊芯的化学成分分别如表1，表2所示：

表1 合金板化学成份（质量分数）（%）

表2 H08A焊芯化学成份（质量分数）（%）

1.2 实验方法

本研究将自行配置焊条药皮的化学成分，将各元素合金进行称量，加水玻璃研磨捏成团，静置后经过机器加工出焊条，晾干后放入烘干箱进行烘干，烘干箱温度为280，烘干时间为18h。之后使用普通的Zx5-630直流电焊机，利用手工电弧焊的方式在120mm×18mm×18mm的合金板上进行堆焊，焊后将长条合金板切成小块试样，试样边上不平整的地方用砂轮机将其磨平。之后打硬度，磨金相，看组织，总结出结论。堆焊工艺参数如表3所示。

表3 堆焊工艺参数

1.3 药皮成分设计

由于焊芯采用H08A已确定，所以焊条的药皮成分直接决定了堆焊层的力学性能指标。在本研究中采用碱性焊条，焊条成分配比和各种合金粉体成分如表4和表5所示。

表4 堆焊工艺参数

表5 各种合金粉体成分（质量分数，%）

1.4 焊条的制作工艺

根据表5配置焊条药皮，将各元素合金进行称量，加水玻璃研磨捏成团，静置、后经过液压式焊条压凃机加工出焊条，晾干后放入烘干箱进行烘干，烘干箱温度为280，烘干时间为18h，至此焊条制作过程全部结束。

2 试验结果及分析

2.1 硬度试验

使用HR150-A洛氏硬度计对堆焊层进行硬度测试，在用砂轮机打磨平整的堆焊层表面上取几个不同位置的点打硬度，结果表明堆焊层的平均洛氏硬度为62HRC。

2.2 组织分析

通过对母材金相显微组织的观察，发现母材由硬度较低的含金素体和珠光体组成，焊后对母材硬度测试，平均硬度只有30HRC。

图2 堆焊层金相组织

通过对堆焊层金相组织的观察，发现堆焊层弥散大量分布均匀的硬质相（碳化物+硼化物），硬度测试可达到62HRC，并且焊缝表面无裂纹，正是由于这些硬质相的作用使堆焊层获得了很高的硬度。

3 结论

焊接电源的特性、焊接工艺参数、焊条药皮类型及组成物等许多因素都影响焊条电弧的稳定性。

堆焊过程中合金粉使的药皮不易粘结，可适量减少含量，多增加造气造渣的合金元素。

堆焊层的高硬度是由于焊层弥散大量分布均匀的硬质相（碳化物+硼化物）。