[發明專利]一種船用高硅高錳中氟型燒結焊劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810703938.8
• 申請日: 2018-06-30
• 公開（公告）號: CN108788523A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 王聰;劉哲序;張進;楊超
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B23K35/36
• 分類號: B23K35/36;B23K35/40
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種船用高硅高錳中氟型燒結焊劑及其制備方法，焊劑含有成分按質量百分比為：SiO₂：38～42％，MnO：38～42％，CaF₂：17～22％；其中，按質量比，0.9≤MnO∶SiO₂≤1.1，各組分的質量百分比總和為100％；制備方法：1)按船用高硅高錳中氟型燒結焊劑的成分配比，秤取各原料后，混合均勻，制得干混原料，再將水玻璃和干混原料進行濕混，制得濕混料；2)將濕混料進行造粒得半成品后低溫烘干；3)將半成品進行燒結，制得船用高硅高錳中氟型燒結焊劑；本發明船用高硅高錳中氟型燒結焊劑，焊后所得的焊接接頭性能指標如下：抗拉強度為638～741MPa，低溫沖擊功(?40℃)為62～85J。

技術領域

本發明屬于焊接技術領域，具體是一種船用高硅高錳中氟型燒結焊劑及其制備方法。

背景技術

埋弧焊焊劑是埋弧焊主要的消耗材料之一，在焊接過程中對焊縫金屬起機械保護、冶金處理及改善焊接工藝性能的作用，焊劑的焊接工藝性能和化學冶金性能是決定焊縫金屬質量的重要因素。相比熔煉焊劑，燒結焊劑具有燒結焊劑具有能耗低、堿度調節范圍大、易脫氧、易于合金化、易于生產等優點。高硅高錳中氟型焊劑中SiO₂含量高，焊劑有向焊縫中過渡硅的作用。硅可以提高焊縫金屬的脫氧能力，提高焊縫金屬的強度和硬度。MnO含量較高的焊劑有向焊縫金屬中過渡錳的作用。錳在焊縫中，可以提高脫氧能力，降低鋼的脆性，減輕硫對鋼的損害作用。CaF₂在焊劑中作為造渣劑和稀釋劑，增加焊劑的流動性，可以去除焊劑中的氫。為滿足工業化生產對性能優良的焊劑的緊迫需求，有必要制備一種性能優良、能夠實現焊縫金屬高強度和高硬度，同時焊接電弧穩定，并且具有光滑的焊道，良好的脫渣能力的高硅高錳中氟型燒結焊劑。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種船用高硅高錳中氟型燒結焊劑及其制備方法；本發明滿足船板鋼焊接工藝對性能優良的焊劑的緊迫需求，研制了一種焊接過程穩定、焊縫金屬強度高，低溫韌性高，焊縫成分和組織均勻、焊道表面光滑、脫渣性能良好的硅錳型燒結焊劑。

一種船用高硅高錳中氟型燒結焊劑，其含有成分按質量百分比為：SiO₂：38～42％，MnO：38～42％，CaF₂：17～22％；其中，按質量比，0.9≤MnO∶SiO₂≤1.1，各組分的質量百分比總和為100％。

所述的船用高硅高錳中氟型燒結焊劑，焊后所得的焊接接頭性能指標如下：抗拉強度為638～741MPa，低溫沖擊功(-40℃)為62～85J。

本發明的船用高硅高錳中氟型燒結焊劑的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，混料：

(1)按船用高硅高錳中氟型燒結焊劑的成分配比，秤取各原料后，混合均勻，制得干混原料；

(2)按質量比，水玻璃∶干混原料＝20～30％，將水玻璃和干混原料進行濕混，制得濕混料；

步驟2，造粒：

(1)將濕混料進行一次造粒，選取粒度為16～50目的顆粒為半成品；

(2)將粒度大于50目的顆粒，進行破碎，將粒度小于16目的顆粒，進行再造粒，返回步驟2(2)，直至全部顆粒成為半成品；

(3)將半成品在200～400℃低溫烘干；

步驟3，燒結：

將半成品進行燒結，燒結溫度為300～700℃，燒結時間2～5h，制得船用高硅高錳中氟型燒結焊劑。

上述的船用高硅高錳中氟型燒結焊劑的制備方法，其中：

所述步驟1(1)中，將各原料放入混料設備，攪拌均勻。