[發(fā)明專利]一種船用超高錳高硅型燒結(jié)焊劑及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810703939.2
• 申請(qǐng)日: 2018-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108465979A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王聰;劉哲序;張進(jìn);楊超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23K35/362
• 分類(lèi)號(hào): B23K35/362
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種船用超高錳高硅型燒結(jié)焊劑及其制備方法，焊劑含有成分按質(zhì)量百分比為：SiO₂：37～42％，MnO：57～62％；其中，按質(zhì)量比，1≤MnO∶SiO₂≤1.5，各組分的質(zhì)量百分比總和為100％；制備方法：1)按船用超高錳高硅型燒結(jié)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(jìn)行濕混，制得濕混料；2)將濕混料進(jìn)行造粒得半成品后低溫烘干；3)將半成品進(jìn)行燒結(jié)，制得船用超高錳高硅型燒結(jié)焊劑；本發(fā)明船用超高錳高硅型燒結(jié)焊劑，焊后所得的焊接接頭性能指標(biāo)如下：抗拉強(qiáng)度為663～754MPa，低溫沖擊功(?40℃)為65～87J。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種船用超高錳高硅型燒結(jié)焊劑及其制備方法。

背景技術(shù)

埋弧焊焊劑是埋弧焊主要的消耗材料之一，在焊接過(guò)程中對(duì)焊縫金屬起機(jī)械保護(hù)、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(xué)冶金性能是決定焊縫金屬質(zhì)量的重要因素。相比熔煉焊劑，燒結(jié)焊劑具有燒結(jié)焊劑具有能耗低、堿度調(diào)節(jié)范圍大、易脫氧、易于合金化、易于生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。超高錳高硅型焊劑中SiO₂含量高，焊劑有向焊縫中過(guò)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(qiáng)度和硬度。MnO含量較高的焊劑有向焊縫金屬中過(guò)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?qū)︿摰膿p害作用。為滿足工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)性能優(yōu)良的焊劑的緊迫需求，有必要制備一種性能優(yōu)良、能夠?qū)崿F(xiàn)焊縫金屬高強(qiáng)度和高硬度，同時(shí)具有光滑的焊道，良好的脫氧能力的超高錳高硅型燒結(jié)焊劑。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種船用超高錳高硅型燒結(jié)焊劑及其制備方法；本發(fā)明滿足船板鋼焊接工藝對(duì)性能優(yōu)良的焊劑的緊迫需求，研制了一種焊接過(guò)程穩(wěn)定、焊縫金屬?gòu)?qiáng)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(jié)焊劑。

一種船用超高錳高硅型燒結(jié)焊劑，其含有成分按質(zhì)量百分比為：：SiO₂：37～42％，MnO：57～62％；其中，按質(zhì)量比，1≤MnO∶SiO₂≤1.5，各組分的質(zhì)量百分比總和為100％。

所述的船用超高錳高硅型燒結(jié)焊劑，焊后所得的焊接接頭性能指標(biāo)如下：抗拉強(qiáng)度為663～754MPa，低溫沖擊功(-40℃)為65～87J。

本發(fā)明的船用超高錳高硅型燒結(jié)焊劑的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，混料：

(1)按船用超高錳高硅型燒結(jié)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(zhì)量比，水玻璃∶干混原料＝20～30％，將水玻璃和干混原料進(jìn)行濕混，制得濕混料；

步驟2，造粒：

(1)將濕混料進(jìn)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(jìn)行破碎，將粒度小于16目的顆粒，進(jìn)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(jié)：

將半成品進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為300～700℃，燒結(jié)時(shí)間2～5h，制得船用超高錳高硅型燒結(jié)焊劑。

上述的船用超高錳高硅型燒結(jié)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(shè)備，攪拌均勻。

所述步驟1(2)中，水玻璃為鈉水玻璃和/或鉀水玻璃。

所述步驟2(3)中，烘干采用管式爐。

所述步驟2(3)中，烘干時(shí)間1～3h。