堆焊焊条 GB 984-85
本标准适用于直径为3.2~8.00mm的表面耐磨堆焊用手工电焊条(焊条直径系指不包括药皮的焊芯直径)。兼用于堆焊工作的其它类型焊条,不包括在本标准内。
1 型号划分
1.1 堆焊焊条型号按熔敷金属化学成分及药皮类型划分。
1.2 型号编制方法如下:
a.焊条以字母“E”表示,为型号第一字;
b.型号第二字表示焊条类别,堆焊焊条以字母“D”表示;
c.型号中第三字至倒数第三字表示焊条特点,用字母或化学元素符号表示堆焊焊条的型号分类(表1)
表 1
型号分类 |
熔敷金属化学组成类型 |
型号分类 |
熔敷金属化学组成类型 |
EDP××-×× |
普通低中合金钢 高铬钢 |
EDD××-×× EDT××-×× |
高速钢 合金铸件 高铬铸件 钴基合金 碳化钨 特殊型 |
d.型号中最后二数字表示药皮类型和焊接电源,用短划“-”与前面符号分开(表2)
表 2
型 号 |
药皮类型 |
焊接电源 |
ED××-00 |
特殊型 |
交流或直流 |
ED××-03 |
钛钙型 |
|
ED××-15 |
低氢钠型 |
直 流 |
ED××-16 |
低氢钾型 |
交流或直流 |
ED××-08 |
石墨型 |
e.在同一基本型号内有几个分型时,可用字母A、B、C……标志,如果再细分可加注下角数字1、2、3……如A1、A2、A3等。此时再用短划“-”与前面符号分开。
具体堆焊焊条型号可参见表3。
1.3 本标准中完整的焊条型号举例如下:
注:(1)对于本表中所列出元素应进行分析,如果制造厂在说明书中指出存在其它元素,则应进行分析,以便确定其它元素含量是否符合本表“其它元素总量。一栏的规定。
(2)本表所列出的化学成分单个值,均为最大值。硬度单个值,均为硬度最低平均值。
(3)带-为经热处理的硬度值,热处理规范在焊条说明书中规定。
1.4 药皮类型和焊接电源不要求限定时,在图纸或其它文件中,型号可以简化。如EDPCrMo-Al-03可写成EDPCrMo-Al,EDRCrW-15可写成EDRCrW。
2 技术要求
2.1 尺寸
2.1.1 焊条尺寸规定见表4。
表 4 mm
焊条直径 |
焊条长度 |
||||||
基本尺寸 |
极限编差 |
铸造焊芯 |
铸造焊芯 |
||||
冷拔焊芯 |
铸造焊芯 |
基本尺寸 |
极限偏差 |
基本尺寸 |
极限偏差 |
||
3.2 |
±0.05 |
±0.80 |
300、350 |
±0.20 |
|
|
|
4.0、5 O |
350、400、450 |
250~450 |
|
||||
6.O、7.O、8.0 |
400、450 |
||||||
注:根据需方要求,允许通过协议供应其它尺寸焊条。
2.1.2 焊条夹持端无药皮焊芯露出长度规定见表5。
表 5
焊条直径 |
夹持端长度 |
|
基本尺寸 |
极限偏差 |
|
<6.0 |
20.0 |
±5.0 |
>6.0 |
25.0 |
2.2 药皮
2.2.1 药皮应均匀紧密包覆在焊芯周围,整根焊条药皮上不应有影响焊接质量的裂缝、气泡、杂质、剥落、破头等缺陷存在。
2.2.2 焊条引弧端药皮应倒角,焊芯端面应露出,但焊芯露出的长度不得超过3.0mm。
2.2.3 所有尺寸的焊条偏心度应符合如下要求:
a.对于冷拔焊芯的焊条,直径小于等于4.0mm的偏心度不大于7%;直径大于4.0mm的偏心度不大于5%。
d.对于铸造焊芯的焊条,偏心度不大于10%。
偏心度计算方法如下(见图1):
焊条偏心度=(T1-T2)/[1/2(T1+T2)]×100%
式中:T1—焊条断面药皮层最大厚度+焊芯直径;T2—同一断面药皮层最小厚度+焊芯直径。
2.2.4 药皮应具有足够的强度,不致在正常的搬运和使用过程中损坏。
2.2.5 药皮应具有一定的耐潮性,使开启包装后不会很快吸潮而损坏。
2.3 工艺性能
2.3.1 电弧应容易引燃,在焊接过程中电弧燃烧平稳,再引弧容易。药皮应均匀熔化,无成块脱落现象。焊接过程中,不应有过大、过多的飞溅。焊缝成型正常,熔渣容易清除。
2.3.2 熔敷金属不允许存在影响使用性能的缺陷。
2.4 熔敷金属的化学成分和性能
2.4.1 熔敷金属的化学成分和硬度的平均值应符合表3的规定。
2.4.2 各测定点的硬度值与平均值的偏差不应超出平均值的±15%。但对于气密性要求较高的阀门堆焊焊条和硬度值小于等于HRC30的堆焊焊条,各测定点的硬度值与平均值的允许偏差为±4。
3 试验方法
试验用母材采用GB700—65《普通碳素钢》规定的B3、B4或化学成分相当的其它牌号低碳钢。试板尺寸见图2。根据需方要求或协议,也可采用其它试板尺寸。
3.1 偏心度试验
焊条偏心度试验可采用任何适宜的方法。每根焊条测定二处,这二处相距要大于100mm,但应距焊条端部25mm以上。每处测定结果都应符合技术要求。
3.2 工艺性能试验
堆焊焊条的工艺性能试验,可在堆焊硬度试样的过程中进行。观查焊条熔化及堆焊层形成情况,冷却后除去熔渣,检查堆焊表面质量,然后除去表层约1~2mm,检查金属内部缺陷。
但再引弧试验,应在板厚大于8mm的钢板上进行。在起焊后至焊条熔化约1/2时,停弧约3s,再引弧,观察再引弧情况。
3.3 熔敷金属化学成分试验
3.3.1 熔敷金属化学分析试验可利用硬度试验的试样制取,取样部位离钢板表面的最小距离t规定如下(见图2):
a.焊条直径小于6mm时,t为8mm;
b.焊条直径等于或大于6mm,t为10mm;
c.在用铣削或刨削取样时,或只作硬度测定时,堆焊后高度可分别减薄至略高于t值或等于t值。
3.3.2 化学分析试验方法按GB223—81及GB223—82《钢铁及合金化学分析方法》或由供需双方同意的任何适当方法进行。但在复验时必须按GB223—81及GB223—82规定进行。
3.4 熔敷金属硬度试验
在厚度等于或大于16mm钢板上按图2中平焊位置进行堆焊。堆焊至少4层,每道焊缝宽度不得大于焊条直径的4位。堆焊时,每焊完‘道,焊缝应冷却至100±10℃再开始焊下一道焊缝。对于要求预热焊接或焊后需经热处理的焊条,按焊条说明书推荐的预热规范和焊后热处理规范进行。
堆焊金属顶面尺寸不得小于15×70mm,硬度测定面离钢板表面最小距离应符合3.4条的规定。
3.4.1 按GB230—63《金属洛氏硬度试验法》测定HRC硬度5至10点或按GB231—63《金属布氏硬度试验法》测定HB硬度5点。
3.4.2 试样硬度试验方法按GB2654—81《焊接接头及堆焊金属硬度试验法》进行。
4 检验规则
成品焊条由制造厂技术检查部门按批检验。需方有权按本标准验收规定检验焊条质量。
4.1 批量划分
每批焊条由同一批号焊芯,同一批号主要涂料原料,以同样涂料配方及制造工艺制成。每批最高量规定如下:
a.EDP型焊条,每批最高量为10t;
b.其它型焊条,每批最高量为5t.
4.2 焊条取样方法
每批焊条检验时,按照需要数量至少在三个部位平均取有代表性的样品。
4.3 验收
每批焊条应按4.3.1~4.3.3款规定验收。根据需方要求,允许通过协议增加验收项目。
4.3.1 焊条焊接工艺性能检验,进行平焊位置试验一个,结果应符合2.3条规定。说明书允许的其它位置焊接试验可不按批检验,但必须保证其焊接工艺性能。
4.3.2 化学分析,一个试样,结果应符合表3规定。
4.3.3 硬度试验,一个试样,结果应符合表3规定。
4.3.4 根据需方要求,通过协议增加的检验项目的检验方法,由双方协议决定。
4.3.5 上述检验项目,焊接时选用说明书规定的上限电流的90%进行施焊。
4.4 复验
任何一个项目检验不合格时,对这一项目用加倍试样复验。复验结果如仍有不合格的项目,这批焊条不能作为符合本标准的成品交货。
5 标志、包装、运输、贮存和质量证明书(略)
附录A
堆焊焊条分类及用途简要说明(参考件)
A.1 EDPMn2~6,EDPCtMo,EDPCrMnSi,EDPCrMoV,EDPCrSi型为不同硬度普通低中合金钢堆焊焊条。一般用于常温及非腐蚀条件下工作(尤其不含铬),含碳低的硬度较低,韧性较好,适用于在激烈的冲击载荷下工作的堆焊零件,如车轮、车钩、轴、齿轮、铁轨等磨损部分堆焊。含碳高的硬度高,韧性较差,适用于堆焊带有磨粒磨损的冲击载荷条件下工作的零件,如推土机刃板、挖泥斗牙、混凝土搅拌机叶牙、水力机械及矿山机械零件等。
A.2 EDRCrMnMo、EDRCrW、EDRCrMoWV型为除Cr外还含有其它合金元素如Mo、W、V或Ni等低合金钢或中合金钢,在高温中能保持足够的硬度和抗疲劳性能,主要用于锻模、冲模、热剪切机刀刃、轧辊等堆焊。
EDRCrMoWCo型适用于工作条件差的热模具堆焊,如镦粗、拉伸、冲孔等,也可用于金属切削刀具的堆焊。
A.3 EDCr型为马氏体高铬钢堆焊焊条。堆焊层具有空淬特性,有较高的中温硬度,耐蚀性较好。常用于金属间磨损及受水蒸汽、弱酸、气蚀等作用下的部件堆焊,如阀门密封面、轴、搅拌机浆、螺旋输送机叶片等。
A.4 EDMn型为奥氏体高锰钢,加工硬化性特别高,堆焊后硬度不高,但经加工硬化后可达HB450~500。适用于严重冲击载荷和金属间磨损工作,如破碎机鄂板、铁轨道岔等堆焊。
A.5 EDCrMn型为高铬锰钢堆焊焊条。具有较好的耐磨、耐热、耐蚀和气蚀性能。EDCrMn-B型用于水轮机受气蚀破坏的零件,如叶片、导水叶等。EDCrMn-A-、EDCrMn-C、EDCrMn-D型适用于阀门密封面的堆焊。这类堆焊焊条在发展中。
A.6 EDCrNi型为高铬镍钢堆焊焊条。具有较好的抗氧化、气蚀、腐蚀性能和热强性能。加入硅或钨能提高耐磨性,可以堆焊600~650℃以下工作的锅炉阀门、热锻模、热轧辊等。
A.7 EDD型为高速钢堆焊焊条。适用于温度不高于600℃工作条件下,熔敷金属具有很高的硬度、耐磨性和韧性。含碳高的适用于切割及机械加工。含碳低的热加工及韧性较好,通常可用于刀具、剪刀、绞刀、成型模、剪模、导轨、锭钳、拉刀及其它类似工具的堆焊。
A.8 EDZ型为含有少量Cr、Ni、Mo或W等合金元素的马氏体合金铸铁堆焊焊条。除耐磨性能提高外,也改善耐热、耐蚀及抗氧化性能,韧性也有改善。常用于混凝土搅拌机、高速混砂机、螺旋送料机等主要受磨粒磨损部分堆焊。
A.9 EDZCr型为C1.50~5.00%,Cr22~32%的高铬铸铁,堆焊焊条,具有优良的抗氧化和耐气蚀性能、硬度高、耐磨粒磨损性能好。常用于工作温度不超过500℃的高炉料钟、矿石破碎机、煤孔挖掘器等耐磨耐蚀件堆焊。
A.10 EDCoCr型为具有综合耐热性、耐腐蚀性及抗氧化性能的耐磨堆焊焊条。此类焊条的熔敷金属在600℃以上的高温中能保持高的硬度和具有一定的耐腐蚀性能。调整碳和钨的含量可改变堆焊金属的硬度和韧性,以适应不同用途。含碳量愈低,韧性愈好,而且能够承受冷热条件下的冲击。适用于高温高压阀门、热锻模、热剪切机刀刃等堆焊。高碳的硬度高,耐磨性能好,但抗冲击能力弱,且不易加工。常用于牙轮钻头轴承、锅炉旋转叶轮、粉碎机刀口,螺旋送料机等部件的堆焊。
A.11 EDW型为弥散地分布着碳化钨颗粒的马氏体钢或马氏体合金铸铁。具有很高的硬度。抗高应力磨粒磨损的能力很强,耐低应力磨粒磨损的能力也较好,可在高温650℃以下工作。但耐冲击力低,裂缝倾向大。适用于耐岩石强烈磨损的机械零件,如混凝土搅拌机叶片,推土机、挖泥机叶片、高速混砂箱等表面堆焊。
A.12 EDTV型为铸铁模具堆焊焊条。用于铸铁压延模、成型模以及其它铸铁模具的堆焊。
附录B
焊条药皮类型说明(参考件)
B.1 钛钙型:
药皮含30%以上的氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐矿石。熔渣流动性良好。电弧较稳定。熔深适中,脱渣容易,飞溅少,焊波美观。焊接电源为交流或直流。
B.2 低氢钠型:
药皮主要组成物是碳酸盐矿石和萤石,渣是碱性的。熔渣流动性好,焊接工艺性能一般、焊波较高。焊接时要求焊条药皮很干燥,电弧很短。该类型焊条具有良好的抗热裂性能和机械性能。焊接电源为直流。
B.3 低氢钾型:
低氢钾型具备低氢钠型焊条的各种特性并可交流施焊。为了用于交流,在药皮中除用硅酸钾作粘合剂外,还加入稳弧组成物。
B.4 石墨型:
这类焊条一般含有碱性药皮或钛矿物外,药皮中加入较多量石墨,使焊缝金属获得较高的游离碳或碳化物。采用石墨型药皮的焊条除焊接时烟雾较大外,工艺性能较好,飞溅少,熔深较浅、引弧容易,适用于交流或直流焊接。该焊条药皮强度较差,在包装、运输、贮存及使用中应予注意。施焊时一般以采用小规范为宜。