[發明專利]一種船用高硅高錳中氟型熔煉焊劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810704749.2
• 申請日: 2018-06-30
• 公開（公告）號: CN108788530A
• 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: B23K35/362
• 分類號: B23K35/362;B23K35/36
• 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熔煉焊劑及其制備方法，屬于焊接技術領域；熔煉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熔煉焊劑的配比，秤取各組分原料混合均勻；熔煉后保溫≥15min，將熔煉產物水淬，制得玻璃態半成品；2)將玻璃態半成品，高溫焙燒，制得焙燒產物；3)將焙燒產物破碎、過篩，粒度為12～120目的顆粒即為船用高硅高錳中氟型熔煉焊劑；本發明船用高硅高錳中氟型熔煉焊劑，焊后所得的焊接接頭的抗拉強度強度為676～705MPa，低溫沖擊功(?40℃)為61～83J。

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熔煉焊劑及其制備方法。

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。相比燒結焊劑，熔煉焊劑具有顆粒均勻高、熔敷金屬化學成分均勻、吸潮傾向小、焊接過程穩定、氣體煙塵量較少、重復利用率高等優點。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熔煉焊劑。

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熔煉焊劑及其制備方法；本發明的熔煉焊劑是一種焊接過程穩定、焊縫金屬強度高，硬度高，焊縫成分和組織均勻、焊道表面光滑、脫氧能力良好的熔煉焊劑，滿足船板鋼焊接工藝對性能優良的焊劑的緊迫需求。

一種船用高硅高錳中氟型熔煉型焊劑，其含有成分按質量百分比為：Si02：38～42％，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％。

所述船用高硅高錳中氟型熔煉焊劑，焊后所得的焊接接頭的抗拉強度為676～705MPa，低溫沖擊功(-40℃)為61～83J。

本發明的船用高硅高錳中氟型熔煉焊劑的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，熔煉：

(1)按船用高硅高錳中氟型熔煉焊劑的配比，秤取各組分原料CaF₂、SiO₂、MnO，將各原料混合均勻；

(2)將混合均勻的原料，熔煉后保溫≥15min，制得熔煉產物；其中，熔煉溫度≥1450℃；

(3)將熔煉產物水淬，制得玻璃態半成品；

步驟2，高溫焙燒：

將玻璃態半成品，在700～900℃焙燒3～5h，制得焙燒產物；

步驟3，破碎：

將焙燒產物破碎、過篩，粒度為12～120目的顆粒即為船用高硅高錳中氟型熔煉焊劑。

上述的船用高硅高錳中氟型熔煉焊劑的制備方法，其中：

所述步驟1中，將各原料放入混料設備中，通過攪拌得均勻粉末。

所述步驟1中，熔煉采用石墨坩堝。

所述步驟2中，高溫焙燒采用馬弗爐。