專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種不銹鋼燒結(jié)焊劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種焊接領(lǐng)域技術(shù)，特別是一種不銹鋼燒結(jié)焊劑。
背景技術(shù)：
：不銹鋼由于具有優(yōu)良的耐腐蝕性，耐磨損性及比強(qiáng)度高的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空、航海、原子能、石油化工、合成纖維，建筑裝飾等領(lǐng)域，針對(duì)不同的性能要求，不銹鋼逐漸發(fā)展成馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等幾大類(lèi)。隨著不銹鋼種類(lèi)的增多，不銹鋼的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，不銹鋼焊材的需求量也越來(lái)越大。隨著自動(dòng)化程度的提高，不銹鋼燒結(jié)焊劑用量大幅度提高。CN101585123A公開(kāi)了一種含有1102不銹鋼燒結(jié)焊劑，由于含有Ti(^，在不銹鋼焊接時(shí)，會(huì)對(duì)脫渣性有很大影B向。因此，需要開(kāi)發(fā)出一種不銹鋼燒結(jié)焊劑，能夠改善氧化性、氣孔敏感性、脫渣性特別是坡口內(nèi)脫渣性等。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種不銹鋼燒結(jié)焊劑，能夠解決現(xiàn)有不銹鋼燒結(jié)焊劑存在的焊趾處氧化色嚴(yán)重，坡口脫渣性較差，特別是底層脫渣差等不足等問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問(wèn)題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案本發(fā)明的一種不銹鋼燒結(jié)焊劑，為礦物原料質(zhì)量組成為電熔鎂砂2030%、剛玉2030%、螢石1020%、冰晶石15%、硅灰石1016%、氧化鋯15%、氧化鉻綠35%、Si>74%的硅鐵13%、石英粉410%、Mn>78%的錳鐵15%的混合物和占混合物質(zhì)量2030%的2(TC時(shí)4245Be的鉀鈉水玻璃混合后的烘焙物。本發(fā)明的一種不銹鋼燒結(jié)焊劑，優(yōu)選的技術(shù)方案可以是所述的礦物原料質(zhì)量組成為電熔鎂砂2030%、剛玉2030%、螢石1020%、冰晶石15%、硅灰石1214%、氧化鋯3.13.9%、氧化鉻綠3.64.4%、硅鐵13%、石英粉410%、錳鐵3.64.4%。本發(fā)明的一種不銹鋼燒結(jié)焊劑，其優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是所述的電熔鎂砂粒度要求不大于60目，純度要求為>91%、剛玉粒度要求不大于80目，純度要求為>99%、螢石粒度要求不大于60目，純度要求為>96%、冰晶石粒度要求為不大于120目，組分要求為F>53%，A1>14%，Na<30%、硅灰石粒度要求為不大于100目，組分要求為Si02>51%，CaO>44%、氧化鋯粒度要求為不大于80目，組分要求為Zr02>64%，Si02>34%、氧化鉻綠粒度要求為不大于80目，純度要求為>99%、硅鐵粒度要求為不大于60目、石英粉粒度要求為不大于80目、純度要求為>98%、錳鐵粒度要求為不大于40目。將上述的礦物原料混合均勻后，加入占礦物原料質(zhì)量2030%的2(TC條件下4245Be的鉀鈉水玻璃。經(jīng)80°C150°C低溫烘焙3h8h，700°C850°C高溫烘焙30min60min，然后隨爐冷卻，過(guò)1260目篩，即成成品燒結(jié)焊劑。所配焊絲類(lèi)型為H0Cr21Ni10、H00Cr21Ni10、H0Crl9Nil2Mo2、H00Crl9Nil2Mo2、HlCr24Ni113、H00Cr24Ni113等常用不銹鋼焊絲。本燒結(jié)焊劑中各成分的主要作用簡(jiǎn)述如下電熔鎂砂主要作用是造渣，調(diào)節(jié)熔渣的熔點(diǎn)、粘度、表面張力和流動(dòng)性，改善焊縫成型，減少飛濺。當(dāng)電熔鎂砂含量超過(guò)30%時(shí)，熔渣的粘度降低，熔渣流動(dòng)性過(guò)好，覆蓋性降低；當(dāng)電熔鎂砂含量低于20%時(shí)，熔渣流動(dòng)性變差，導(dǎo)致焊縫成形變差。因而將焊劑中電熔鎂砂含量控制在2030%。螢石適量的螢石可以降低液態(tài)金屬的表面張力，提高其流動(dòng)性，使得焊縫成型美觀(guān)，降低焊縫氣孔敏感性，并能夠降低熔敷金屬的擴(kuò)散氫含量。螢石含量低于10%時(shí)，使得焊縫成型不好，焊縫中易出氣孔；當(dāng)螢石含量超過(guò)20%時(shí)，使電弧穩(wěn)定性變差，因此控制焊劑中螢石的含量為1020%。冰晶石主要作用是造渣、調(diào)節(jié)熔渣的物理性能和改善焊劑的工藝性能，還對(duì)降低熔敷金屬擴(kuò)散氫含量有益。冰晶石含量超過(guò)5%時(shí)，電弧穩(wěn)定性變差；冰晶石含量低于1%時(shí)，焊縫成形不好，因而限制焊劑中冰晶石含量為15%。剛玉主要作用是造渣，調(diào)節(jié)熔渣的熔點(diǎn)及粘度。當(dāng)剛玉含量低于20%時(shí)，熔渣的熔點(diǎn)及粘度較低，覆蓋性較差；當(dāng)剛玉含量高于30%時(shí)，熔渣熔點(diǎn)過(guò)高，焊接時(shí)液體熔渣的鋪展性較差，使得熔渣的覆蓋性大幅度降低，焊接時(shí)電弧穩(wěn)定性變差。因而控制焊劑中剛玉含量為2030%。氧化鋯主要用作改善脫渣性，調(diào)節(jié)熔渣熔點(diǎn)。當(dāng)氧化鋯含量低于1%時(shí)，熔渣的脫渣性不好；當(dāng)氧化鋯含量大于5%時(shí)，熔渣的流動(dòng)性差。因而控制焊劑中氧化鋯含量為15%。硅灰石主要用作造渣，改善電弧穩(wěn)定性及熔滴過(guò)渡性能。當(dāng)硅灰石含量低于10%時(shí)，造渣量較少，對(duì)焊縫保護(hù)效果較差，熔滴過(guò)渡顆粒較大，焊縫波紋較粗。當(dāng)硅灰石含量高于16%時(shí)，會(huì)增大對(duì)焊縫的滲硅，影響焊縫的性能。因而應(yīng)控制焊劑中硅灰石含量為1016%。石英粉主要用作調(diào)整硅向焊縫中的過(guò)渡。當(dāng)石英粉含量低于4%時(shí)，不銹鋼焊縫成型較差，焊縫金屬鋪展不開(kāi)，焊縫成型系數(shù)較小，當(dāng)石英粉含量高于10%時(shí)，會(huì)增大對(duì)焊縫的滲硅，影響焊縫的性能。因而應(yīng)控制焊劑中硅灰石含量為410%。硅鐵主要起到脫氧的作用。鈦鐵加入量低于1%時(shí)，不能到達(dá)脫氧的作用；硅鐵加入量高于3%時(shí)，會(huì)增加焊縫中硅含量。因而控制鈦鐵加入量為13%。錳鐵的加入主要起到脫氧和調(diào)節(jié)熔渣粘度的作用。錳鐵加入量低于1%時(shí)，不能到達(dá)脫氧的作用；硅鐵加入量高于5%時(shí)，會(huì)增加熔渣的粘度。因而控制錳鐵加入量為15%。氧化鉻綠主要用作抑制焊縫表面氧化色。當(dāng)氧化鉻綠加入量低于3%時(shí)，焊縫表面較大面積存在氧化色；當(dāng)氧化鉻綠加入量高于5%時(shí)，熔渣的渣殼變硬，降低坡口內(nèi)脫渣性。因而氧化鉻綠的加入量應(yīng)控制在35%。這些技術(shù)方案，包括優(yōu)選的技術(shù)方案也可以互相組合或者結(jié)合，從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。本燒結(jié)焊劑適用于多種不銹鋼材料，如316、316L等構(gòu)件的對(duì)接，也可以用于不銹鋼耐蝕層堆焊。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果本發(fā)明的一種不銹鋼燒結(jié)焊劑，和對(duì)應(yīng)的焊芯配套使用，焊縫工藝性能優(yōu)良；焊接時(shí)電弧穩(wěn)定、焊縫表面白亮無(wú)氧化色、坡口內(nèi)脫渣性良好，振動(dòng)后底層脫渣率達(dá)到85%以上，坡口內(nèi)熔渣自動(dòng)翹起，輕觸即脫。焊縫成型美觀(guān)，焊道高度適中，焊縫成形良好，焊縫浸潤(rùn)角適中；可配合多種焊絲使用，綜合機(jī)械性能優(yōu)良；熔敷金屬化學(xué)成分容易控制。具體實(shí)施例方式本發(fā)明所使用的原料規(guī)格為電熔鎂砂粒度要求為60目，純度要求為>91%、剛玉粒度要求為80目，純度要求為>99%、螢石粒度要求為60目，純度要求為>96%、冰晶石粒度要求為120目，組充要求為F〉53%，Al>14%，Na<30%、硅灰石粒度要求為100目，組充要求為5102>51%，010>44%、氧化鋯粒度要求為80目，組充要求為Zr02>64%，5102>34%、氧化鉻綠粒度要求為80目，純度要求為>99%、硅鐵粒度要求為60目，含Si>74%、石英粉粒度要求為80目，純度要求為>98%、錳鐵粒度要求為40目，含Mn>78%;以及20。C時(shí)4245Be的鉀鈉水玻璃。實(shí)施例1不銹鋼燒結(jié)焊劑，其礦物原料質(zhì)量組成為電熔鎂砂30%、剛玉20%、螢石10%、冰晶石1%、硅灰石16%、氧化鋯3%、氧化鉻綠5%、硅鐵2%、石英粉10%、錳鐵3%，混合均勻后，加入29.3%的鉀鈉水玻璃，經(jīng)8(TC低溫烘焙3h，70(TC高溫烘焙30min，然后隨爐冷卻，過(guò)12目到60目篩，即得成品燒結(jié)焊劑。成品燒結(jié)焊劑和H0Crl9Nil2Mo2不銹鋼焊絲配套，可以進(jìn)行316不銹鋼板上焊接試驗(yàn)結(jié)果坡口內(nèi)脫渣率86%，成形良好，熔敷金屬表面無(wú)氧化色，焊縫成型美觀(guān)，焊道高度適中，焊縫成形系數(shù)為1.5，焊縫浸潤(rùn)角適中熔敷金屬性能及化學(xué)成分達(dá)到國(guó)標(biāo)GB/T17854-1999要求，化學(xué)成分與力學(xué)性能如表l，表2。表1本實(shí)施例熔敷金屬化學(xué)成分<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例2:不銹鋼燒結(jié)焊劑，其礦物原料質(zhì)量組成為電熔鎂砂20%、剛玉25%、螢石20%、冰晶石5%、硅灰石10%、氧化鋯1%、氧化鉻綠4%、硅鐵3%、、石英粉7、錳鐵5%，混合均勻后，加入23.5%的鉀鈉水玻璃，經(jīng)12(TC低溫烘焙5h，78(TC高溫烘焙40min，然后隨爐冷卻，過(guò)12目到60目篩，即得成品燒結(jié)焊劑。成品燒結(jié)焊劑和H0Crl9Nil2Mo2焊絲配套，在316不銹鋼上焊接。試驗(yàn)結(jié)果坡口內(nèi)脫渣率89%，成形良好，熔敷金屬表面無(wú)氧化色，焊縫成型美觀(guān)，焊道高度適中，焊縫成形系數(shù)為1.6，焊縫浸潤(rùn)角適中熔敷金屬性能及化學(xué)成分達(dá)到國(guó)標(biāo)GB/T17854-1999要求，化學(xué)成分與力學(xué)性能如表3，表4。表3本實(shí)施例熔敷金屬化學(xué)成分<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3不銹鋼燒結(jié)焊劑，其礦物原料質(zhì)量組成為電熔鎂砂25%、剛玉30%、螢石15%、冰晶石3%、硅灰石13%、氧化鋯5%、氧化鉻綠3%、硅鐵1%、、石英粉4、錳鐵1%?；旌暇鶆蚝螅尤?5.4%的鉀鈉水玻璃，經(jīng)15(TC低溫烘焙8h，85(TC高溫烘焙60min，然后隨爐冷卻，過(guò)12目到60目篩，即得成品燒結(jié)焊劑。成品燒結(jié)焊劑和H0Crl9Nil2Mo2不銹鋼焊絲配套，在316不銹鋼板上進(jìn)行焊接。試驗(yàn)結(jié)果坡口內(nèi)脫渣率87%，成形良好，熔敷金屬表面無(wú)氧化色，焊縫成型美觀(guān)，焊道高度適中，焊縫成形系數(shù)為1.42，焊縫浸潤(rùn)角適中熔敷金屬性能及化學(xué)成分達(dá)到國(guó)標(biāo)GB/T17854-1999要求，化學(xué)成分與力學(xué)性能如表5，表6。表5本實(shí)施例熔敷金屬化學(xué)成分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表6本實(shí)施例熔敷金屬力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求一種不銹鋼燒結(jié)焊劑，其特征在于不銹鋼燒結(jié)焊劑礦物原料按照質(zhì)量組成為電熔鎂砂20～30％、剛玉20～30％、螢石10～20％、冰晶石1～5％、硅灰石10～16％、氧化鋯1～5％、氧化鉻綠3～5％、Si＞74％的硅鐵1～3％、石英粉4～10％、Mn＞78％的錳鐵1～5％的混合物和占混合物質(zhì)量20～30％的20℃時(shí)42～45Be的鉀鈉水玻璃的混合后烘焙物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述不銹鋼燒結(jié)焊劑，其特征在于所述的礦物原料質(zhì)量組成為電熔鎂砂2030%、剛玉2030%、螢石1020%、冰晶石15%、硅灰石1214%、氧化鋯3.13.9%、氧化鉻綠3.64.4%、硅鐵13%、石英粉410%、錳鐵3.64.4%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述不銹鋼燒結(jié)焊劑，其特征在于所述的電熔鎂砂粒度要求不大于60目，純度要求為>91%、剛玉粒度要求不大于80目，純度要求為>99%、螢石粒度要求不大于60目，純度要求為>96%、冰晶石粒度要求為不大于120目，組分要求為F〉53%，Al>14%，Na<30%、硅灰石粒度要求為不大于100目，組分要求為Si02>51%，CaO>44%、氧化鋯粒度要求為不大于80目，組分要求為Zr02>64%，5102>34%、氧化鉻綠粒度要求為不大于80目，純度要求為>99%、硅鐵粒度要求為不大于60目、石英粉粒度要求為不大于80目、純度要求為>98%、錳鐵粒度要求為不大于40目。全文摘要本發(fā)明介紹了一種不銹鋼燒結(jié)焊劑，焊劑為質(zhì)量含量電熔鎂砂20～30％、剛玉20～30％、螢石10～20％、冰晶石1～5％、硅灰石10～16％、氧化鋯1～5％、氧化鉻綠3～5％、Si＞74％的硅鐵1～3％、石英粉4～10％、Mn＞78％的錳鐵1～5％的混合物和占混合物質(zhì)量20～30％的20℃時(shí)42～45Be的鉀鈉水玻璃的混合后烘焙物。本發(fā)明的不銹鋼燒結(jié)焊劑，和對(duì)應(yīng)的焊芯配套使用，焊縫工藝性能優(yōu)良；焊接時(shí)電弧穩(wěn)定、焊縫表面白亮無(wú)氧化色、坡口內(nèi)脫渣性良好；焊縫成型美觀(guān)，浸潤(rùn)角適中。文檔編號(hào)B23K35/362GK101733587SQ20101003021公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2010年1月20日優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日發(fā)明者劉鵬飛,孔紅雨,王效蓮申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所