[發(fā)明專利]一種J422電焊條

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310213922.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN103240546A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文景;楊國慧;陳光偉;文寬逸;文廣為;陳欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K35/365
• 分類號(hào): B23K35/365
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種J422電焊條，屬于焊接材料領(lǐng)域，主要用于焊接低碳鋼結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度等級(jí)低的低合金鋼。

背景技術(shù)

目前，市場上J422電焊條品種繁多，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，競爭激烈，競爭的焦點(diǎn)主要集中在：一是要改善焊條焊接熔敷金屬的綜合力學(xué)性能，提高其抗裂性，以確保焊接工程質(zhì)量安全可靠；二是要提高焊接工藝綜合性能，降低塵害，并能適應(yīng)低電壓焊接設(shè)備，手感柔暢，便于操作；三是要提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低藥皮原材料成本，使產(chǎn)品成本降低。現(xiàn)有的J422電焊條配方基本由二氧化鈦、鋁硅酸鹽、碳酸鹽、鐵合金和有機(jī)物等組成，其弊端是：1、由于鈦鐵礦的大量使用，導(dǎo)致藥皮中存在較多的FeO和Fe₂O₃，在脫氧不力的情況下，必然給焊接冶金帶來不良影響，主要表現(xiàn)在：使焊縫金屬的硬度、強(qiáng)度及塑性明顯下降，尤其是低溫沖擊韌性將急劇降低，影響電弧的穩(wěn)定性，影響焊條的再引弧性能；2、由于藥皮中Al₂O₃含量較高，在焊接冶金過程中將產(chǎn)生下列弊端：使焊縫金屬的力學(xué)性能下降，脫渣困難，影響電弧的穩(wěn)定性；3、鈦白粉粘稠度較低，對(duì)周圍質(zhì)點(diǎn)缺乏束縛力，以它作為涂料成型的主要材料，必然影響藥皮強(qiáng)度和外表的光滑致密性，這是造成藥皮破損的重要原因，亦是焊條出條率難以提高以及焊條易開裂、焊條尾部易發(fā)紅的原因之一；4、CaCO₃（或MgCO₃）的偏高用量直接影響渣的流動(dòng)性，導(dǎo)致操作手感不柔暢。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服國內(nèi)現(xiàn)有J422電焊條的不足，本發(fā)明提供一種創(chuàng)新的J422電焊條，使其具有優(yōu)良的焊接工藝性能，特別是電弧吹力大，強(qiáng)勁挺拔，熔滴呈噴射過度，飛爆細(xì)而少，脫渣呈整條，自動(dòng)翹起，渣殼呈深藍(lán)色，焊縫有突出的金屬光澤，特別是在良性藥皮套筒及良性熔渣的雙重作用下焊接煙塵少，再引弧性能好。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：研究開發(fā)具有特色的新材料來改進(jìn)焊條藥皮配方設(shè)計(jì)，充分利用藥皮中的各種碳，采用鈦鐵礦將制取還原鈦鐵礦的原理，移植到先期脫氧階段，與各種脫氧反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，力爭將部分和大部分的鈦鐵礦，變成為還原鈦鐵礦；加入適量的鐵粉，或選用含F(xiàn)eO較低的鈦鐵礦，以沖淡FeO在藥皮中的總含量，并改善焊條的穩(wěn)弧和再引弧及熔滴過渡性能；采用富K₂O的潤濕材料，顯著增加J422電焊條配方中的K₂O含量，改善電弧穩(wěn)定性和再引弧性，減少焊接煙塵危害；采用富鎂材料，利用Mg所起到的核心結(jié)晶作用，細(xì)化焊縫晶粒度，提高焊縫的力學(xué)性能和抗裂性；采用滑性、流變性、粘塑性特別好的潤濕材料，顯著改善J422電焊條的出條率和外表質(zhì)量；利用潤濕材料中的Ti、Mn、B、Zr、Sr等微量元素改善J422電焊條的力學(xué)性能、抗裂性能、焊接工藝性能等；在配方設(shè)計(jì)上采用潤濕材料全部或部分取代白泥，或部分取代海泡石粘土、長石、云母和CMC、微晶纖維等添加物質(zhì)，降低鉀鈉混合水玻璃中的K₂O含量，直接或間接地降低生產(chǎn)成本。

通過分析研究焊接工藝性能和物理特性，經(jīng)多次配方試驗(yàn)，采用如下電焊條原材料配比：直徑2.5mm規(guī)格的電焊條藥皮原材料配比（按重量配比計(jì)）——還原鈦鐵礦26-28，人造金紅石15-16，鈦鐵礦3-4，鈦白粉3-4，中碳錳鐵8-9，大理石5-6，云母7-9，長石8-10，輝石14-16，海泡石2-3，木粉2-3；直徑3.2mm規(guī)格的電焊條藥皮原材料配比（按重量配比計(jì)）——還原鈦鐵礦35-38，人造金紅石12-15，鈦鐵礦1-2，中碳錳鐵9-10，大理石2-4，云母8-10，長石4-6，高硅土2-3，富鉀輝石10-12，海泡石4-5，竹粉2-3，微晶纖維1，淀粉1；直徑4.0mm、直徑5.0mm規(guī)格的電焊條藥皮原材料配比（按重量配比計(jì)）——還原鈦鐵礦36-39，人造金紅石14-16，鈦鐵礦4-6，中碳錳鐵10-12，大理石7-9，云母8-9，長石6-8，高硅土1-2，富鉀輝石10-13，海泡石1-2。按照上面配方進(jìn)行配比，將原材料按照要求進(jìn)行攪拌均勻再加入適量鉀鈉（3:1）混合水玻璃進(jìn)行攪拌均勻，然后將攪拌好的藥粉通過壓涂機(jī)分別在直徑2.5mm、直徑3.2mm、直徑4.0mm或直徑5.0mm?的H08A焊芯上涂壓，再經(jīng)烘干機(jī)烘干定型，最后經(jīng)過檢驗(yàn)后，制成直徑2.5mm、直徑3.2mm、直徑4.0mm或直徑5.0mm規(guī)格的J422電焊條。