[發明專利]改進的纖維素涂層焊條

無效

• 申請號: 200610137193.0
• 申請日: 2006-10-23
• 公開（公告）號: CN101168220A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 蘭道爾·M.·博特;喬恩·P.·基亞波恩;克雷格·B.·達勒姆;羅伯特·J.·韋弗
• 申請（專利權）人: 林肯環球公司
• 主分類號: B23K35/365
• 分類號: B23K35/365;B23K35/40;B05D7/20;B05D7/24;B23K9/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 鐘晶

技術領域

本發明涉及電弧焊接技術領域，更詳細地講，涉及一種含有外部纖維素涂層類的改進的焊條。

背景技術

纖維素涂層焊條通常用于管道焊接，然而，它們一般含有總焊條的1-3％的水分，因此，使在焊接操作的最終焊道中具有一定量孔的可能性。而且，具有較低堆積能力(stackability)的多孔焊條需要額外的焊道來填補形成管道的部件間的縫隙。堆積能力是指“堆積金屬”進入焊接接縫的焊條的能力。與使用較低堆積能力的焊條相比，使用堆積能力好的焊條在管道接縫處沉積金屬，會用更少的焊道來填補接縫。對于給定的焊條尺寸，在標準焊接條件下，堆積能力是以每單位時間完成的長度或者焊道長度來測量。短的完成長度比長的完成長度要好，因為焊條的所有金屬在相同尺寸的接縫內沉積更短的距離。在可接受的堆積能力下，焊接機控制熔池，而不是熔池控制焊接機。快速凝固的熔渣和金屬增加堆積能力。堆積能力是與實際轉移到焊接接縫的金屬的沉積速率相關。本發明所涉及的焊條特別設計為移動更慢和沉積更重的焊珠，所以焊接機可以用更少的焊道來填滿在管道部件之間的焊接接縫。然而，仍然希望改進焊條的堆積能力。更重要地，使用纖維素涂層焊條，需要降低在焊接操作過程中所沉積的上部焊道的孔隙率，這種孔隙率的降低可以通過增加涂層的水分來達到。

發明內容

本發明涉及一種在標準的纖維素涂層焊條上的改進，該焊條設計為更高的堆積能力。本發明的改進減小了沉積的焊接金屬出現孔的可能性，同時增加了焊條的堆積能力。

本發明涉及一種在焊絲上設有涂層的焊條的改進，其中焊絲或焊芯占總重量的80-90％。焊條的剩余重量為外部涂層，其包括粉末狀纖維素、鎂/鈣碳酸鹽、金紅石、水玻璃粘結劑和合金顆粒如鎳、錳和/或鉬、有鐵粉或沒有鐵粉。涂層中的水玻璃粘結劑所占比例約少于涂層的35％，優選為28％。使用常規的、水約占60％的水玻璃溶液的粘結劑，其具有粘度為，允許擠出涂層到焊絲上，然后通過隨后的加熱工藝固化該涂層。一些大家熟悉的焊條具有良好的堆積能力，但是有在蓋面焊道上產生孔的可能性。構成本發明焊條的改進是以減少產生孔可能性的涂層的配方。而且仍保持焊條的高堆積能力，的確，本發明的一個方面增加了堆積能力。

粘結劑改性以減少在焊接操作的蓋面焊道中出現不希望的孔的可能性。通過增加涂層中水分含量，減少孔的量。在以前，水分含量必須低于約焊條總重量的3％。該水分含量是由構成涂層的15％、且含水60％的粘結劑提供的。已知纖維素焊條中的更高水分含量將減少孔的問題，然而，在標準焊條涂層的粘結劑中，增加的水分含量在推進的焊條的表面會引起蒸汽泡。在焊接工藝過程中，這樣的水泡改變電弧方向，并且降低焊接質量。為了防止焊接操作中在涂層表面形成蒸汽泡或水泡，至今為止，涂層的濕度維持在低于焊條約3％的水平。期望增加焊條的水分含量，但不能用現在使用的常規粘結劑來達到目的。

本發明解決了由增加焊條外部涂層的水分含量而引起的問題。本發明包括在焊條涂層中添加更多的水分而不引起水泡，按照這樣的方式，本發明的焊條減少了蓋面焊道的孔的數量。而且，本發明包括涂層的變化，以進一步增加在焊接工藝過程中的堆積能力。纖維素焊條的更高的堆積能力是通過實質上增加二氧化鈦百分含量來獲得的，即從常規的低于10％的水平增加到實質上高于12％的水平，按照這樣的方式，在焊接工藝過程中，焊條移動更慢，并且改善了焊接操作的堆積能力。因此，對現有的高堆積能力焊條的改進，是通過改性涂層以增加涂層的水分含量，且在推進的焊條的表面不引起水泡。通過增加形成涂層焊劑體系的二氧化鈦到高于11％的水平，優選高于12％，的確保持和增加了堆積能力。通過增加涂層中水分含量和涂層中二氧化鈦的量，新型焊條得到改進。

在現有的纖維素焊條中，粘結劑約為涂層的35％，二氧化鈦約為涂層的10％。涂層約為焊條的15％。通過減少涂層中粘結劑的量少于35％、和加入約為5-30％的水稀釋常規的水玻璃粘結劑，本發明控制涂層的水分來改善焊接金屬的孔隙率。二氧化鈦的量增加到至少總涂層重量的11％。