[發明專利]一種船用高堿度硅錳型熔煉焊劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810704750.5
• 申請日: 2018-06-30
• 公開（公告）號: CN108465982A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 王聰;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
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種船用高堿度硅錳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：CaF₂：50?65％，SiO₂：30～40％，MnO：5?10％，各組分的質量百分比總和為100％；制備方法：1)按船用高堿度硅錳熔煉焊劑的配比，秤取各組分原料混合均勻；熔煉后保溫≥20min，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堿度硅錳熔煉焊劑；本發明船用高堿度硅錳熔煉焊劑，焊后所得的焊接接頭的抗拉強度強度為651～700MPa，低溫沖擊功(?40℃)為45～58J。

技術領域

本發明屬于焊接技術領域，具體是一種船用高堿度硅錳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。氟堿型焊劑中酸性氧化物含量較少，焊劑氧化性弱，抗氣孔能力強，有利于獲得高低溫韌性的焊縫金屬。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、能夠實現焊縫金屬強度和高的低溫韌性，同時具有光滑的焊道，良好脫渣性的氟堿型熔煉焊劑。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種船用高堿度硅錳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，低溫韌性高，焊縫成分和組織均勻、焊道表面光滑、脫渣性能良好的氟堿型熔煉焊劑，滿足船板鋼焊接工藝對性能優良的焊劑的緊迫需求。該焊劑可以在大線能的情況下提供低供氧量，保證焊縫的力學性能；同時，該焊劑具備穩定的合金過渡系數，便于焊絲與焊劑的匹配。

一種船用高堿度硅錳型熔煉焊劑，其含有成分按質量百分比為：CaF₂：50-65％，SiO₂：30～40％，MnO：5-10％，各組分的質量百分比總和為100％。

所述船用高堿度硅錳型熔煉焊劑，焊后所得的焊接接頭的抗拉強度強度為651～700MPa，低溫沖擊功(-40℃)為45～58J。

本發明的船用高堿度硅錳型熔煉焊劑的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，熔煉：

(1)按船用高堿度硅錳型熔煉焊劑的配比，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≥20min，制得熔煉產物；其中，熔煉溫度≥1350℃；

(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堿度硅錳型熔煉焊劑。

上述的船用高堿度硅錳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。

所述步驟2中，通過高溫焙燒去除了焊劑中的碳粉。

所述船用高堿度硅錳型熔煉焊劑，在焊接前需在200～400℃，烘干≥2h。烘干采用烘干箱進行干燥。