[發明專利]不銹鋼埋弧帶極堆焊用燒結焊劑及其制造方法

無效

• 申請號: 201210012319.7
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102554514A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李鳳輝;李箕福;王廣安
• 申請（專利權）人: 安泰科技股份有限公司
• 主分類號: B23K35/362
• 分類號: B23K35/362;B23K35/40
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 張小娟

技術領域

本發明屬于焊接材料領域，具體涉及一種不銹鋼埋弧帶極堆焊用燒結焊劑及其制造方法。

背景技術

石化，核電等行業中應用的壓力容器通常需要在高溫、高壓及腐蝕性的介質中工作，普通材料無法承受。如果整體采用不銹鋼來制造，會大大增加成本，并且由于不銹鋼本身強度并不高，需要加大壁厚，增大加工制造的難度。目前通常的做法是以較高強度低合金鋼鍛件為基體，經卷制成筒體后，在內壁堆焊不銹鋼耐蝕層，滿足強度和耐腐蝕性的雙重要求。

目前，常用的不銹鋼堆焊方法主要有電渣堆焊和埋弧堆焊。電渣堆焊靠熔渣產生的電阻熱熔化焊帶，通常焊道表面成形較好。但焊接過程中焊接機頭需要加裝磁控裝置和水冷裝置，操作比較復雜，且熔深較淺，稀釋率低，在加氫反應器內壁堆焊時由于氫剝離的問題使用受到限制。因此，其使用范圍不如埋弧堆焊廣泛。

通常，埋弧堆焊用焊劑又分為熔煉型和燒結型。熔煉型焊劑通常使用的是HJ107和HJ107Nb。熔煉型焊劑由于堿度低，焊接過程中合金元素燒損多，且焊劑中不能加入合金進行補充。另外，堆焊含Nb焊帶時，存在Nb燒損嚴重和難脫渣等問題，需要專門配制焊劑，不能實現多帶一劑。

并且，堆焊用燒結焊劑普遍存在一個最佳焊接規范，在此規范下焊接，一般能得到比較好的成型，但是當電流電壓偏離這個最佳規范后，成型惡化明顯，一般表現在焊道不平，易出現中間凹兩邊高，潤濕角差。但在實際使用過程中由于設備及人員的原因，最佳規范很難得到保證。另外，在堆焊含Nb不銹鋼時，燒結焊劑一般脫渣比較困難，此時如果工件壁比較薄，冷卻速度慢，且曲率比較小的話，很容易粘渣，焊后的敲渣過程增大了勞動強度。

公開號為CN101518860A的中國專利“一種帶極埋弧堆焊燒結焊劑”所公開的渣系中，氟化物是以CaF₂及NaF加入，且含量較低。氟化物在高溫下有稀渣作用，可以降低熔渣粘度，因此，當加入量過少時，使得熔渣粘度過高，而過高的熔渣粘度會造成焊道不攤開，從而易造成咬邊，夾渣等缺陷。

發明內容

針對現有技術中所存在的上述問題，本發明提供了一種不銹鋼帶極埋弧堆焊焊劑及其制造方法，通過合理的成分設計，該焊劑可以在較寬的焊接規范(電壓、電流)范圍內獲得潤濕角良好、平整的焊道成形，具有極佳的脫渣性。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種不銹鋼埋弧帶極堆焊用燒結焊劑，其中，該焊劑渣系主要由MgO-CaF₂-Al₂O₃-SiO₂組成，按重量計其配比如下：MgO：20～35％，CaF₂：15～25％，Al₂O₃：20～35％，SiO₂：15～35％，Na₃AlF₆：0～6％，合金劑：0～0.5％，其余為含Fe30％、Cr70％的Fe-Cr合金及不可避免的雜質。

所述焊劑按重量計其配比如下：MgO：30％，CaF₂：18％，Al₂O₃：28％，SiO₂：24％，Na₃AlF₆：3％，合金劑：0.2％，其余為含Fe30％、Cr70％的Fe-Cr合金及不可避免的雜質。

一種不銹鋼埋弧帶極堆焊用燒結焊劑的制造方法，其中，制造所述焊劑的原料按重量計配比如下：MgO：20～35％，CaF₂：15～25％，Al₂O₃：20～35％，SiO₂：15～35％，Na₃AlF₆：0～6％，合金劑：0～0.5％，其余為含Fe30％、Cr70％的Fe-Cr合金及不可避免的雜質；

將上述配比的原料依次經過如下步驟，干混→濕混→造粒→低溫烘干→高溫燒結，其中，最終燒結溫度為700～850℃。

在本發明的不銹鋼帶極埋弧堆焊焊劑中，各組分的作用如下：

MgO：可提高焊劑堿度，減少焊帶合金元素的燒損，并且也是主要的造渣元素。在組分中可以起到增加渣殼硬度，促進脫渣的作用。加入量過少時，一般渣殼易碎，影響清渣和脫渣。過高時，由于本身熔點較高，使熔渣熔化點升高，與鐵水熔點接近，易在焊道上產生壓痕。