[發(fā)明專利]一種用于水下濕式電弧切割的藥芯割絲及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106808105B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 王儉辛;黎文航;張強;劉俊峰;陳旻驊;徐鵬;田然;劉雅倩
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K35/02
• 分類號: B23K35/02;B23K35/22;B23K35/36;B23K9/013
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明公開了一種用于水下濕式電弧切割的藥芯割絲及其制備方法。所述藥芯割絲由藥芯和外層鋼帶組成，其中所述藥芯按質(zhì)量百分比由石灰石為10～20％，聚四氟乙烯為4～10％，鋁粉為13～23％，氧化鑭為0.08～1.5％，余量為生石膏組成，總質(zhì)量百分比為100％。制備步驟是，分別將各藥粉進行烘干，烘干溫度為80℃，烘干時間為1小時；按配比稱取藥粉，先將生石膏、石灰石、氧化鑭混合均勻，再加入聚四氟乙烯混合均勻，最后加入鋁粉混合均勻；采用成型機將外層鋼帶制成U型槽狀，將藥粉填入到U型槽中，合攏槽口，藥粉填充率控制在18～25％；采用拉絲機逐道拉拔，得到藥芯割絲。該藥芯割絲用于切割水下低碳鋼和低合金鋼，切割過程無需額外供氧。

技術領域

本發(fā)明屬于金屬材料類的焊接與切割材料技術領域，涉及一種水下電弧切割用藥芯割絲，更具體地說，是涉及一種自保護水下濕式電弧切割用藥芯割絲及其制備方法。

背景技術

在水下鉆井平臺的搭建與維修，水下沉船解體打撈，以及水下工程制造等領域中，水下切割均是不可或缺的關鍵技術。以往使用較多的是氧-電弧切割法和氧-火焰切割法，這些方法主要是利用電弧或火焰營造高溫環(huán)境來熔化待切割金屬，并用外加氧氣流將熔化金屬氧化為渣并吹走，從而形成割口。但上述方法均需額外供氧，將消耗大量的氧氣，而且大量氧氣的存儲設備的運輸攜帶不方便制約了該切割方法的使用。除此之外，上述方法的自動化程度不高，雖然切割方法靈活，但是面臨切割工作量大的場合，其切割效率低的缺點就容易暴露出來。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中氧氣存儲設備攜帶不方便、自動化程度低的缺點，提供了一種用于水下濕式電弧切割的藥芯割絲，該藥芯割絲可根據(jù)其藥芯化學成分產(chǎn)生氣體吹除熔化金屬形成割口，并且提高了自動化程度。

本發(fā)明采用低碳鋼帶作為外層包裹材料，藥芯材料由各種藥粉組成。利用其電弧產(chǎn)生的熱量以及藥芯成分中鋁粉與生石膏發(fā)生鋁熱反應產(chǎn)生的高熱量來加熱和熔化待切割鋼板，以及利用聚四氟乙烯發(fā)生化學反應對待切割鋼板起到氟化腐蝕作用從而實現(xiàn)化學切割。通過在藥芯配方中添加適量的石灰石作為造氣劑，利用其產(chǎn)生的氣體排開電弧周圍的水，對待切割區(qū)域起保護作用，還可借助氣體流的作用力吹落熔渣、腐蝕渣，從而形成割口。并通過添加適量且有效的穩(wěn)弧劑氧化鑭，改善藥芯割絲的引弧性能并且提高電弧燃燒的穩(wěn)定性，使切割能有效持續(xù)進行。藥芯中各成分來源廣泛，化學反應產(chǎn)物簡單，切割過程無需額外提供氣體。

為達到上述目的，本發(fā)明具體技術方案如下：

一種用于水下濕式電弧切割的藥芯割絲，由藥芯和外層鋼帶組成，其特征是，所述藥芯按質(zhì)量百分比由藥粉：石灰石為10～20％，聚四氟乙烯為4～10％，鋁粉為13～23％，氧化鑭為0.08％～1.5％，其余為生石膏組成，總質(zhì)量百分比為100％。

其中所述生石膏與所述鋁粉兩種藥粉的質(zhì)量之比為2.5～4.5︰1。

其中所述鋁粉的粒徑為100％過80目篩子，過160目篩小于10％，所述的其余藥粉粒徑為過100目篩。

其中所述的外層鋼帶的材質(zhì)為低碳鋼，厚度為0.4～0.6mm。

上述用于水下濕式電弧切割的藥芯割絲的制備方法，包括如下步驟：

(1)分別將各藥粉進行烘干，烘干溫度為80℃，烘干時間為1小時；

(2)按配比稱取藥粉，先將生石膏、石灰石、氧化鑭在攪拌機中混合1小時，攪拌機轉速控制在40～60轉/分鐘，再加入聚四氟乙烯混合半小時，轉速控制在40～60轉/分鐘，最后加入鋁粉混合混合半小時，轉速控制在30～40轉/分鐘；

(3)采用成型機將外層鋼帶制成U型槽狀，將藥粉填入到U型槽中，合攏槽口，藥粉填充率控制在18～25％；

(4)采用拉絲機將藥芯割絲分別通過不同直徑的拉絲模，逐道拉拔、減徑，得到藥芯割絲。