[其他]滲鋁鋼管單面焊雙面成型焊接涂層及工藝

在審

• 申請號: 101986000008397
• 申請日: 1986-12-01
• 公開（公告）號: CN1006128B
• 公開（公告）日: 1989-12-20
• 發明（設計）人: 李亞江;王先禮
• 申請（專利權）人: 山東工業大學
• 代理公司: 青島高曉專利事務所
• 代理人: 耿慶章;宋明漢

用于滲鋁鋼管單面焊雙面成型的焊接涂層及工藝。焊前在滲鋁鋼管對接接頭內壁涂覆焊接涂層，該焊接涂層由化學滲劑層和保護劑層構成。涂層中的化學滲劑在焊接條件下產生活性鋁原子并迅速向焊接熔合區滲入，保證滲鋁鋼管焊接接頭背面焊縫與滲鋁層熔合良好，使焊接區域具有良好的抗高溫氧化性和耐蝕性。該技術操作方便，成本低廉，易于推廣。尤其適用于電感應料漿法滲鋁鋼管的焊接，也可用于其它要求單面焊雙面成型鋼管的焊接。

本發明涉及鋼管的單面焊接雙面成型，尤其適用于耐熱抗蝕條件的滲鋁鋼管的焊接。

滲鋁鋼管具有良好的抗高溫氧化性和在某些介質中（如環烷酸，硫化氫和高溫硫等）的耐腐蝕性，可大大提高化工設備的使用壽命。但由于滲鋁鋼焊接接頭區域受焊接熱循環影響，導致滲鋁鋼（焊接區域）耐熱抗蝕性能急劇下降，嚴重阻礙滲鋁鋼的推廣應用。

目前，國內外滲鋁鋼焊接主要有兩條途徑，一是將接頭處的滲鋁層清理掉，用普通焊條或焊絲進行焊接，焊后在焊接區域再噴涂一層鋁;二是采用不銹鋼焊條或滲鋁鋼專用焊條進行焊接。如日本專利昭52-26495，給出了一種滲鋁鋼的電弧焊接方法，主要是用一種低氫型藥皮的焊條進行焊接。但是，一般滲鋁鋼管焊接區域背面焊后無法再用噴涂或其他方法處理。不銹鋼焊條或滲鋁鋼專用焊條也不能有效地解決滲鋁鋼管焊接區域滲鋁層由于受焊接熱循環影響而導致耐熱抗蝕性能急劇下降的問題。

本發明的目的是提供滲鋁鋼管焊接涂層及工藝，保證滲鋁鋼管單面焊雙面成型，使接頭背面焊縫與熔合區滲鋁層熔合良好，有效地補償焊接接頭背面熔合區滲層中鋁的燒損，滿足滲鋁鋼管焊接區域耐熱抗蝕的使用要求。

本發明是施焊前在滲鋁鋼管的對接接頭內壁涂覆焊接涂層。該涂層在焊接時起托敷作用，確保鋼管內壁焊縫與滲層良好熔合;另外在焊接條件下使涂層中的化學滲劑迅速分解，產生活性鋁原子并迅速向焊接熔合區滲入，以補償焊接熔合區滲層中鋁的燒損。

本發明的焊接涂層由化學滲劑層和保護層構成。

化學滲劑層的作用是向焊接熔合區滲層提供補償滲鋁所必需的活性鋁原子源和產生較高的鋁勢?；瘜W滲劑的成份組成范圍，按重量（%）為鋁粉46～54%，鋁鐵合金28～35%，三氧化二鋁6～14%，冰晶石（Na₃AlF₆）7～13%，氯化銨（NH₄Cl）0.8～2.1%，鋁粉和鋁鐵合金提供活性鋁的來源。Al₂O₂在化學滲劑中起平衡作用，阻止鋁粉和鋁鐵合金中鋁的進一步氧化。Na₃AlF₆起造渣和稀釋作用，加速滲鋁過程并使滲層表面光滑。NH₄Cl的作用是促使產生活性鋁原子，有促滲和潔凈效果并促使活性鋁原子在滲層表面的吸收。

保護劑層由不同配比的氧化物構成，也可加入適量的氟化物。其作用是阻止焊接區域氧化性氣氛對化學滲劑析出的活性鋁原子的氧化，保證補償滲鋁過程的進行。保護劑的成份組成范圍，按重量（%）為：SiO₂38～68%，CaO5～16%，MgO1～5%，MnO0.5～10%，Al₂O₃1～11%，Na₂O4～15%，K₂O0.3～8%。在上述的成份內，還可加入以下一種或一種以上的氧化物或氟化物：其成份為LiO≤0.6%，TiO≤0.5%，CaF₂≤0.5%，Na₃AlF₆≤0.5%。

將上述的化學滲劑和保護劑的物料分別按比例混合均勻，并分別加入適量的粘接劑（如聚乙稀醇粘接劑）調制成滿足使用要求的糊狀料漿。該聚乙稀醇粘接劑濃度為8～15%（重量），將調制好的化學滲劑料漿和保護劑料漿分別先后涂覆在清理過的滲鋁鋼管接頭內壁。待焊接涂層干透后，采用電弧焊進行焊接。