專利名稱：：改進的耐液態鋅和含鋁鋅基合金腐蝕的焊接材料的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種焊接材料，尤其是對堆焊焊條或藥芯焊絲進行改進的一種改進的耐液態鋅和含鉬鋅基合金腐蝕的焊接材料。
背景技術：
：眾所周知，鋼材與鋅液接觸時，液態鋅和鋼基體發生物理化學作用。鋼中各元素和鋅液中合金元素對鋅鐵反應速度和反應產物一一鋅鐵合金相的組成有十分重要的影響。熱鍍鋅經典理論提出鋼中碳、硅、磷等元素對鋅鐵反應的影響很大，一般而言，碳、硅、磷含量越高，鋅鐵反應越激烈，鋅對鐵的腐蝕失重就越大，為了減少鋅液對鐵的腐蝕，一般釆用低硅、低碳鋼或工業純鐵制作鋅鍋和結構件。鋁是熱鍍鋅中最主要的合金元素，鋅液中添加鋁可以增加鍍層附著力、鍍層光澤、鍍層在使用環境中的耐蝕性。鋅液合金元素中對鋅鐵反應影響最大的元素也是鋁，液態鋁對鋼腐蝕極為嚴重。鋅液中鎂、鎳、稀土、鉛對鋅鐵反應無不良影響。隨著鋅中鋁含量的增加，在孕育期后，鋅液對鐵的腐蝕失重也大大增加，以鋅鍋為例，50mm厚的低碳、低硅鋼焊制的鋅鍋，在純鋅中的使用壽命可達3—5年，當鋅中鋁含量達O.1-0.2%時，使用壽命為l年左右，鋅中鋁含量達5%時，使用壽命僅為一個月。近年來calfan合金(Zn-5。/。A1-RE)在我國獲得推廣，熱鍍Galfan合金的鍋體和鍋內結構件不能用碳鋼。為了提高鋅鍋及鍋內結構件的使用壽命，修補被鋅液和含鋁鋅基合金腐蝕的表面需用堆焊材料，目前我國尚無耐鋅液和含鋁鋅液腐蝕的專用焊條，一般采用J422低碳電焊條，其在含鋁鋅液中穩定性很不理想。本申請人于2003年9月28日申請了一種耐液態鋅和含鉬鋅基合金腐蝕的堆焊焊條，使堆焊熔敷金屬在熱鍍溫度為47(TC以下的鋅和含鋁鋅基合金中有良好的化學穩定性，同時使焊接材料具有優良的焊接工藝性能，解決了現有技術中存在的問題，但在防止高溫(>48(TC)鋅液對鐵的腐蝕方面還不夠理想，因熱鍍溫度是影響鋅液對鐵的腐蝕的最重要的因素之一，開發使用溫度在480°C---55(TC的耐鋅腐蝕焊接材料越來越顯得迫切。
發明內容為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種使用溫度在4S(TC一-55(TC之間、且有效的提高耐鋅腐蝕性改進的耐液態鋅和含鋁鋅基合金腐蝕的焊接材料。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是一種改進的耐液態鋅和含鋁鋅基合金腐蝕的焊接材料，尤其是以H08、1Crl3或Cr25A15的鋼絲為焊芯、并用鉀鈉水玻璃將焊芯與藥皮粘結、且藥皮重量系數為0.6—1.2的堆焊焊條，或以H08扁帶為外皮、并將藥芯包覆的藥芯焊絲，其特征在于所述的焊條藥皮或焊絲藥芯是由下列重量份數的組分組成石墨0.1-8份、金紅石l-8份、大理石8-25份、螢石9一30份、長石5-16份、云母l-5份、鉻粉O.l-25份、硅鐵10—40份、錳鐵10—15份、鉬粉IO-20份、錫粉0.1-15份、鎳粉0.1-25份、鈦白粉1-10份、鈦鐵5-20份、稀土0.1-5份，鎢鐵O.l-15份，硼鐵O.l-10份。作為上述方案的改進，所述的焊條藥皮或焊絲藥芯是由下列重量份數的組分組成石墨l-6份、金紅石2-6份、大理石10-20份、螢石12—25份、長石5-IO份、云母1.5-3.5份、鉻粉1.5-20份、硅鐵20—30份、錳鐵10—12份、鉬粉IO-15份、鋁粉7-12份、鎳粉1-IO份、鈦白粉2-7份、鈦鐵6-15份、稀土l.5-3份,鎢鐵2-10份，硼鐵l.5-8份。作為上述方式的進一步改進，所述的焊條藥皮或焊絲藥芯是由下列重量份數的組分組成石墨3份、金紅石3份、大理石15份、螢石15份、長石5份、云母2份、鉻粉3份、硅鐵25份、錳鐵10份、鉬粉10份、鋁粉10份、鎳粉2份、鈦白粉3份、鈦鐵7份、稀土2份，鎢鐵4份，硼鐵2份。本發明的堆焊層熔敷金屬由下列重量百分數的化學成分組成C:0.02-4%，Si:5.0—20%,Mn:0.5-4.5%,Cr:5.0-28%，Ni:0.1-19%，Mo:4.0—8.0%，Al:0.1—10%,RE:0.1-0.7%,B:0.1-5.0%，W:0-8.0%,余量為Fe。相對本申請人的在先專利，增加了石墨、鎢鐵和硼鐵，可形成CrC、WC及少量的MoC,從而提高堆焊層的硬度；Si含量的增加，可形成SiOJ人而提高堆焊層的耐鋅腐蝕；Al含量的提高，可形成Ah03,提高堆焊層的耐鋅腐蝕；由于增加了硼鐵并提高了Si的含量，因其熔點高，可形成金屬化合物，從而導致該焊接材料使用溫度的提高，并在53(TC以下使用，提高了該焊接材料使用的通用性。具體實施例方式實施一用FeCr25A15絲作焊芯，藥皮成份為石墨3Kg、金紅石3Kg、大理石15Kg、螢石15Kg、長石5Kg、云母2Kg、鉻粉3Kg、硅鐵25Kg、錳鐵10Kg、鉬粉10Kg、鋁粉10Kg、鎳粉2Kg、鈦白粉3Kg、鈦鐵7Kg、稀土2Kg,鎢鐵4Kg,硼鐵2Kg。制備方法將上述藥粉過40目篩，用水玻璃混合，用油壓機擠壓在焊芯上，經烘干制成電焊條。用直流電焊機將此電焊條堆焊成焊樣，焊樣中C:1.7%，Si:23.6%,Mn:4.1%,Cr:5.2%,Ni:0.5%,Mo:6.4%，Al:6.4%,RE:0.3%,B:1.2%,W:2.5°/，余量為Fe。將焊樣切成尺寸為20mmx20mmx20mm的方形試樣。將進口鋅鍋板切成尺寸20mmx15隱x30mm試樣，其化學成分如下表測量焊接熔敷金屬試樣和進口鋅鍋板試樣的外形尺寸，計算出表面積，<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>分別稱重后將焊接試樣與進口鋅鍋板試樣同時放入鋅或不同鋁含量的鋅鋁合金熔體中。在不同溫度不同鋁含量的情況下浸泡30小時，試樣取出后，用添加緩蝕劑的鹽酸溶液去除腐蝕產物并測量腐蝕后試樣的外形尺寸和失重，按下式分別計算腐蝕速度，其腐蝕數據如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由此可見，焊條熔敷金屬在純鋅中的使用壽命是進口鋅鍋板的2.3_12倍，在含鋁0.5%—5%的鋅液中是進口鋅鍋板的16—50倍。在純鋅和不同鋁含量的鋅鋁合金中均有良好的耐蝕性。且本焊條其熔敷金屬在鋅液中的壽命是進口低硅、低碳、低磷、低硫鋅鍋板的2.3—50倍，且使用方便、效果顯著。可較好地解決液相線及局部高溫造成的鋅鍋腐蝕問題。實施二以H08扁鋼為外皮，藥芯成份為石墨6Kg、金紅石5Kg、大理石17Kg、螢石25Kg、長石12Kg、云母2.5Kg、鉻粉0.5Kg、硅鐵15Kg、錳鐵12Kg、鉬粉15Kg、鋁粉O.2Kg、鎳粉15Kg、鈦白粉2Kg、鈦鐵12Kg、稀土3Kg，鎢鐵7Kg，硼鐵5Kg。制備方法將上述藥粉過40目篩，在藥芯焊絲機上用H08扁鋼包裹成藥芯焊絲，用直流電焊機將此電焊條堆焊成焊樣。實施例三以H08作焊芯，藥皮成份為石墨8Kg、金紅石8Kg、大理石25Kg、螢石12Kg、長石16Kg、云母1Kg、鉻粉0.1Kg、硅鐵10Kg、錳鐵15Kg、鉬粉15Kg、鋁粉2Kg、鎳粉25Kg、鈦白粉7Kg、鈦鐵5Kg、稀土O.2Kg，鎢鐵15Kg,硼鐵IOKg。制備方法同實施例一。實施例四以H08作焊芯，藥皮成份為石墨O.2Kg、金紅石2.1Kg、大理石21〖g、螢石30Kg、長石7Kg、云母2,3Kg、鉻粉23Kg、硅鐵40Kg、錳鐵10Kg、鉬粉13Kg、鋁粉llKg、鎳粉4Kg、鈦白粉2Kg、鈦鐵15Kg、稀土5Kg，鎢鐵3Kg,硼鐵6Kg。制備方法同實施例一。權利要求1、一種改進的耐液態鋅和含鋁鋅基合金腐蝕的焊接材料，尤其是以H08、1Cr13或Cr25A15的鋼絲為焊芯、并用鉀鈉水玻璃將焊芯與藥皮粘結、且藥皮重量系數為0.6-1.2的堆焊焊條，或以H08扁帶為外皮、并將藥芯包覆的藥芯焊絲，其特征在于所述的焊條藥皮或焊絲藥芯是由下列重量份數的組分組成石墨0.1-8份、金紅石1-8份、大理石8-25份、螢石9-30份、長石5-16份、云母1-5份、鉻粉0.1-25份、硅鐵10-40份、錳鐵10-15份、鉬粉10-20份、鋁粉0.1-15份、鎳粉0.1-25份、鈦白粉1-10份、鈦鐵5-20份、稀土0.1-5份，鎢鐵0.1-15份，硼鐵0.1-10份。2、根據權利要求1所述的改進的耐液態鋅和含鋁鋅基合金腐蝕的焊接材料，其特征在于所述的焊條藥皮或焊絲藥芯是由下列重量份數的組分組成石墨l-6份、金紅石2-6份、大理石10-20份、螢石12—25份、長石5-10份、云母1.5-3.5份、鉻粉1.5-20份、硅鐵2G—30份、錳鐵10—12份、鉬粉10-15份、鋁粉7-12份、鎳粉1-10份、鈦白粉2-7份、鈦鐵6-15份、稀土1.5-3份,鎢鐵2-10份，硼鐵1.5-8份。3、根據權利要求2所述的改進的耐液態鋅和含鋁鋅基合金腐蝕的焊接材料，其特征在于所述的焊條藥皮或焊絲藥芯是由下列重量份數的組分組成石墨3份、金紅石3份、大理石15份、螢石15份、長石5份、云母2份、鉻粉3份、硅鐵25份、錳鐵10份、鉬粉10份、鋁粉10份、鎳粉2份、鈦白粉3份、鈦鐵7份、稀土2份，鎢鐵4份，硼鐵2份。4、根據權利要求l所述的改進的焊接材料，其特征在于堆焊層熔敷金屬由下列重量百分數的化學成分組成C:0.02-4%,Si:5.0—20%，Mn:0.5-4.5%,Cr:5.0-28%,Ni:0.1-19%,Mo:4.0—8.0%,Al:0.I—IO%,RE:0.1-0,7%,B:0.1-5.0%，W:0—8.0%，余量為Fe。全文摘要本發明涉及一種焊接材料，尤其是對堆焊焊條或藥芯焊絲進行改進的一種改進的耐液態鋅和含鋁鋅基合金腐蝕的焊接材料。該焊接材料的焊條藥皮或焊絲藥芯是由下列重量份數的組分組成石墨0.1-8份、金紅石1-8份、大理石8-25份、螢石9-30份、長石5-16份、云母1-5份、鉻粉0.1-25份、硅鐵10-40份、錳鐵10-15份、鉬粉10-20份、鋁粉0.1-15份、鎳粉0.1-25份、鈦白粉1-10份、鈦鐵5-20份、稀土0.1-5份，鎢鐵0.1-15份，硼鐵0.1-10份。采用上述方案，使得該焊接材料使用溫度在480℃-550℃之間、且有效的提高耐鋅腐蝕性改進的耐液態鋅和含鋁鋅基合金腐蝕的焊接材料。文檔編號B23K35/22GK101301708SQ20081005527公開日2008年11月12日申請日期2008年6月27日優先權日2008年6月27日發明者劉匯玲,李鳳閣,金向雷,冬陳申請人:冬陳