[發(fā)明專(zhuān)利]一種降低燒結(jié)焊劑成本的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910065085.0
• 申請(qǐng)日: 2009-06-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101585122A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紅衛(wèi);王根士;鄭彥紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 林肯電氣合力(鄭州)焊材有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K35/362
• 分類(lèi)號(hào): B23K35/362
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種降低燒結(jié)焊劑成本的方法，適用于各種燒結(jié)焊劑的研制。

背景技術(shù)

目前埋弧焊焊接使用的焊劑主要分兩種：一種是熔煉焊劑，一種是燒結(jié)焊劑。相比熔煉焊劑，燒結(jié)焊劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，不像熔煉焊劑生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生大量的氟氣，污染環(huán)境；②生產(chǎn)所需能耗小；③可以在焊劑中加入大量的合金劑來(lái)進(jìn)行合金化，調(diào)整焊縫金屬的成分；④熔敷金屬低溫沖擊韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熔煉焊劑的沖擊韌性，有利于焊接各種沖擊韌性要求高的焊接結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的焊接工藝性能；⑤松裝體積質(zhì)量小，焊接過(guò)程中焊劑的消耗量小，降低了使用成本。由于以上這些優(yōu)點(diǎn)，燒結(jié)焊劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用在壓力容器行業(yè)、螺旋焊管、鋼瓶行業(yè)、橋梁、建筑行業(yè)、造船行業(yè)、石油化工行業(yè)、金屬結(jié)構(gòu)等行業(yè)。但是熔煉焊劑的優(yōu)點(diǎn)之一是焊接后的渣殼可以回收利用，摻雜著新原料重新在電爐中熔煉，而燒結(jié)焊劑的渣殼一般都當(dāng)作工業(yè)垃圾給扔掉，隨著合金焊劑及特種焊劑的逐漸廣泛使用，怎樣回收燒結(jié)焊劑的渣殼成為焊接工作者的一個(gè)新型研究課題。

本發(fā)明通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)出將燒結(jié)焊劑的渣殼也像熔煉焊劑的渣殼一樣回收后作為一種原材料使用。燒結(jié)焊劑的渣殼回收利用尚未見(jiàn)相關(guān)的專(zhuān)利報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)以上背景，將燒結(jié)焊劑的渣殼給回收后，研磨成≥80目的細(xì)粉，作為一種超低成本的新組分添加到母焊劑組分中，稍微調(diào)整配方，保證焊劑原有的成分、堿度、及力學(xué)性能，同時(shí)焊劑脫渣性?xún)?yōu)良，電弧穩(wěn)定，焊縫成型美觀。技術(shù)方案為：①基本上哪種燒結(jié)焊劑的渣殼回收后作為原材料仍添加到該焊劑中；②通過(guò)檢測(cè)對(duì)比研磨后的渣殼細(xì)粉與原焊劑的設(shè)計(jì)成分，調(diào)整焊劑中的某些區(qū)別組分；③嚴(yán)格控制合成后的焊劑的雜質(zhì)含量，如S、P等。

焊劑配方中一些主要組分的作用如下：

SiO₂：是造渣劑同時(shí)具有穩(wěn)定電弧的重要作用。含量較少時(shí)，電弧不穩(wěn)定，易產(chǎn)生斷弧的現(xiàn)象；含量較高時(shí)，熔敷金屬增Si，同時(shí)熔渣的粘度過(guò)大，流動(dòng)性變差。此外，SiO₂具有降低熔渣表面張力的作用，有利用改善脫渣性能和焊縫成形作用。一般通過(guò)焦寶石、硅灰石加入。

MnO：調(diào)整熔敷金屬中的含Mn量，降低熔渣的熔點(diǎn)，改善熔渣的流動(dòng)性，有利于焊縫的成形，有利于改善熔敷金屬的韌性。但是含量過(guò)高時(shí)由于它的還原作用，使得熔敷金屬的氧含量增加，韌性反而降低。一般主要以錳礦石方式加入。

MgO：為調(diào)整熔渣的堿度而加入。具有提高熔敷金屬?zèng)_擊韌性，降低擴(kuò)散氫含量的作用。由于它的熔點(diǎn)較高，提高熔渣的粘度，抑制了熔渣的流動(dòng)性，所以加入過(guò)量時(shí)脫渣性不好，尤其是坡口中施焊易出現(xiàn)咬邊和夾渣等缺陷。一般通過(guò)鎂砂來(lái)加入。

Al₂O₃：熔渣粘度的調(diào)整劑，能調(diào)整熔渣的流動(dòng)性。但含量過(guò)高時(shí)熔渣的粘度過(guò)高，焊道易產(chǎn)生咬邊和凹坑，使焊道成形變壞。一般通過(guò)鋁礬土或焦寶石的形式加入。

CaF₂：分解產(chǎn)生的氟氣降低電弧氣氛中氫的分壓，從而降低擴(kuò)散氫含量，此外，還降低熔敷金屬中的氧含量。一般通過(guò)螢石的方式加入。

TiO₂：穩(wěn)定電弧、改善脫渣，同時(shí)還有利于抗氣孔性能，但是價(jià)格昂貴。一般通過(guò)金紅石加入。

鐵合金：改善焊縫金屬的流動(dòng)性，同時(shí)具有脫氧作用，一般采用硅錳或硅鐵，也有為了改善特殊力學(xué)性能采用其他鐵合金，如不銹鋼焊劑中的鉻鐵。

本發(fā)明適用于各種燒結(jié)焊劑的配方調(diào)整。

具體實(shí)施方式

(1)焊劑制造工藝

將需的粉狀原料經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確復(fù)檢后，過(guò)篩后按照配方進(jìn)行配比稱(chēng)重，其中礦物粉過(guò)80目篩，合金粉過(guò)60目篩，其中渣殼粉末占粉狀原料的1/3，然后放進(jìn)干攪拌器中攪拌，攪拌均勻后放入濕攪拌器，同時(shí)加入25％左右的水玻璃進(jìn)行濕攪拌，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃朐炝C(jī)進(jìn)行造粒，造成的焊劑顆粒送入200℃的烘干爐進(jìn)行烘干，脫去水分后過(guò)篩，將粒度范圍在10～40目的焊劑送入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度800～900℃，燒結(jié)時(shí)間60～80分鐘，出爐后經(jīng)檢驗(yàn)、過(guò)篩、包裝、入庫(kù)，焊劑生產(chǎn)的所有工序完成。

(2)實(shí)施例

實(shí)施例中的SJ101、SJ301、SJ501均為林肯電氣合力(鄭州)焊材有限公司的產(chǎn)品，渣殼也為相應(yīng)焊劑的渣殼，通過(guò)分析化學(xué)成分相應(yīng)調(diào)整里面的組分，適當(dāng)增減焦寶石、鎂砂等原料，從而制成新的相應(yīng)焊劑，并保證工藝性能和力學(xué)性能。檢測(cè)表明，力學(xué)性能滿(mǎn)足GB/T12470-2003、GB/T5293-1999。

實(shí)施例1：

原SJ101焊劑、SJ101渣殼、混合后制成的新SJ101焊劑三者成分、力學(xué)性能如表1所示。