[發(fā)明專利]一種耐超大線能量埋弧焊用燒結(jié)焊劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310213808.3
• 申請(qǐng)日: 2013-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN103252596A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): B23K35/30
• 分類號(hào): B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于埋弧自動(dòng)焊接用焊接材料領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種耐超大線能量埋弧焊用燒結(jié)焊劑及其制備方法。?

背景技術(shù)

大型鋼結(jié)構(gòu)制造廣泛采用埋弧自動(dòng)焊接方法進(jìn)行焊接加工，為進(jìn)一步提高焊接生產(chǎn)效率，焊接工作者采用了增大焊接電流至1000-1400A、多焊絲同時(shí)焊接等技術(shù)方案，使焊接效率獲得大幅度的提高。這些提高焊接效率的途徑均是基于設(shè)法增大焊接線能量，以提高熔敷效率。如造船廠大量應(yīng)用2根焊絲或3根焊絲同時(shí)進(jìn)行焊接，且焊接電流高達(dá)1200A以上，實(shí)現(xiàn)了20mm～30mm厚板一次性焊接，極大地提高了焊接生產(chǎn)效率。另外鍋爐制造中也大量采用雙絲大線能量焊接方法進(jìn)行焊接。

采用傳統(tǒng)的燒結(jié)焊劑進(jìn)行大線能量埋弧焊給焊接質(zhì)量帶來若干問題：如熔渣過熱導(dǎo)致流淌性過大，以致不能很好地覆蓋焊縫金屬造成焊縫成型缺陷；同時(shí)線能量過大使焊接區(qū)域受熱嚴(yán)重，焊縫結(jié)晶組織粗大造成熔敷金屬韌性低下。為解決這些問題，十分有必要針對(duì)大線能量焊接情形，研制新型能夠耐大線能量埋弧焊用的燒結(jié)焊劑。

近年來人們對(duì)大線能量埋弧焊已開展了一些研究工作。《船用大能量埋弧焊新型燒結(jié)焊劑的研制》（楊華，華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007年）報(bào)道了已開發(fā)出渣系為MgO-CaO-Al₂O₃-SiO₂，堿度BIIW為2.1的燒結(jié)焊劑，可滿足116KJ/cm的三絲大線能量埋弧焊劑，但該報(bào)道并未公開焊劑的具體組成及制作方法。專利號(hào)ZL200410097805.9公開了一份名稱為“大線能量埋弧焊接接頭、該接頭的制法及所用焊絲和焊劑”專利文件，該專利公開的焊劑組成含有從SiO₂：10%-28%、CaCO₃：5%-15%、MgO：15%-38%、Al₂O₃：3%-20%、TiO₂：2%-10%、CaF₂：2%-10%、霧化鐵粉、Mo粉、鉬鐵粉及鈮鐵粉以外的金屬粉：2%-8%中選出的1種或2種以上。其不足之處在于，該焊劑在組成上含有CaCO₃之類的造氣物質(zhì)，焊接過程中易產(chǎn)生過多的氣體影響焊縫表面成形。?

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

針對(duì)傳統(tǒng)的燒結(jié)焊劑進(jìn)行大線能量埋弧焊難以保證焊接質(zhì)量的問題，本發(fā)明提供了一種耐超大線能量埋弧焊用燒結(jié)焊劑及其制備方法，它可有效地避免用常規(guī)焊劑在焊接電流高達(dá)1000-1400A時(shí)焊接形成的熔渣不能很好地覆蓋焊縫金屬，能夠形成均勻且表面光潔的焊道。?

技術(shù)方案

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種耐超大線能量埋弧焊用燒結(jié)焊劑，其組分及其質(zhì)量百分比為：氧化鋁18%、鎂砂22%、天然硅灰石5%、螢石11%、硅微粉6%、鋯英砂2%、還原鐵粉30%、錳鐵合金2.5%、硅鐵合金3.5%。

所述的氧化鋁：經(jīng)1450-1500℃煅燒的工業(yè)級(jí)α型氧化鋁，粒度：80-200目；

所述的鎂砂：Mg含量不低于90%的電熔鎂砂，硫、磷≤0.04%，粒度：80-100目；

所述的天然硅灰石：SiO₂：42%-45%、CaO：47%-50%，硫、磷≤0.04%，粒度：80-100目；

所述的螢石：CaF₂≥96%，硫、磷≤0.03%，粒度：80-100目；

所述的硅微粉：SiO₂≥98%，硫、磷≤0.03%，粒度：200-250目；

所述的鋯英砂：ZrO₂≥60%，SiO₂≤32%，S≤0.03%，P≤0.09%，粒度：60-120目；

所述的還原鐵粉：Fe≥98%，S≤0.02%，P≤0.02%，氫損≤0.5%，粒度：100-150目；

所述的錳鐵合金：Mn≥75%，P≤0.33%，S≤0.03%，粒度：80-120目；

所述的硅鐵合金：Si：42%-47%，P≤0.04%，S≤0.02%，粒度：80-120目。

一種耐超大線能量埋弧焊用燒結(jié)焊劑的制備方法，其步驟為：

（1）配料：將滿足上述的原材料按配方組成配制成混合粉料；