專利名稱：一種活化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域。主要適用于加入金屬焊絲中，以降低焊接金屬飛濺，改善焊縫性能。
在大力推廣應(yīng)用的以代替手工焊的自動或半自動CO2氣保焊中，一個主要的問題就是當(dāng)焊絲直徑較粗，達(dá)Φ2.0-Φ3.0mm時，金屬飛濺大，焊縫成形不良，特別是焊縫的沖擊韌性及塑性嚴(yán)重降低，這樣就影響了CO2氣保焊的推廣應(yīng)用。為此許多焊接工作者多年來從各方面進(jìn)行了卓有成效的研究。有從焊接電源特性，使電流波形和焊絲送進(jìn)聯(lián)合控制的脈動送絲，電弧控制等方面改進(jìn)，以降低焊接飛濺的，這些方法對細(xì)線Φ0.8-Φ1.2mm小規(guī)范CO2焊成效較顯著，已取得滿意效果，但對精粗絲大規(guī)范CO2焊收效甚微；從焊接材料方面，國內(nèi)山東工業(yè)大學(xué)李培祖等采用易電離表面活化物質(zhì)K2CO3、CsCO3等混合在一起涂抹在焊絲表面，制成活化焊絲，來降低焊接飛濺，取得一定效果，研究表明飛濺率可從10％左右下降到6％左右(見《焊接技術(shù)》No5，1987，李培祖等，活化焊絲降低二氧化碳焊飛濺的研究)。此配方中，因含有碳酸銫易吸潮，且成本較高，并且涂抹在焊絲表面的活化劑易脫落，不均勻，此方法不易用于工業(yè)生產(chǎn)。
80年代初，原蘇聯(lián)在利用活化劑降低焊接飛濺方面做了不少研究工作。他們研制的活化劑由Na2CO317～34％，CaCO316～35％，MnO28～40％，Al2O36～32％四種易電離物質(zhì)和表面活性物質(zhì)組成(N.M.VOROPALand L.M.BEL’FOR，MECHANISED-CO2 WELDING WITH 3-4mm DIAMER ACTI VATEDWIRE，《WeldingReseaarrch Abroad)》APR，1983)?？偧尤肓考s占焊絲重量的3～6％，研究結(jié)果表明，飛濺率可從10％～12％下降到4％～5％。在此配方中，由于含有Al2O3，易吸潮，且無脫氫物質(zhì)，使焊縫中擴散氫含量很難降低，沖擊韌性較低。
本發(fā)明的目的在于提供一種活化劑，使其加入到焊絲中，即能有效降低焊接金屬飛濺，又能改善焊縫成形，提高焊縫沖擊韌性及塑性。
為了獲得最佳配方，本發(fā)明在分析CO2氣保焊飛濺產(chǎn)生的機理，研究了電弧氣氛中金屬蒸氣的電離性質(zhì)及金屬蒸氣的導(dǎo)熱性之后從Li2CO3、K2CO3、Na2CO3、TiO2、MgO、MnO2、CaF27種化合物中，采用正交設(shè)計方法，并利用高速攝景觀察熔滴過渡特性及飛濺產(chǎn)生的特點，結(jié)合對焊縫金屬所做的機械性能分析與顯微組織分析，得出活化劑最佳化學(xué)成分配比(重量％)Li2CO38～40％，K2CO310～30％，Na2CO39～35％，TiO26～42％，MgO3～12％，MnO26～24％，CaF24～30％。在此配方中，因Li2CO3、K2CO3、Na2CO3中鋰、鉀、鈉都是最活性元素，其Li2CO3、K2CO3、Na2CO3三種易電離物質(zhì)的適當(dāng)混合總的有效電離電勢比任何單一物質(zhì)都低；而配方中的TiO2可以改善焊縫中的顯微組織，使片狀鐵素體變成針狀鐵素體，提高焊縫低溫沖擊韌性及塑性；由于CaF2可以有效降低焊縫中的氫含量，所以此配方中加入了一定量的氟化鈣；MgO與MnO2的加入是為了改善渣的性質(zhì)，使自動脫渣。
本發(fā)明活化劑的配制過程如下首先將Li2CO3、K2CO3等7種化合物經(jīng)過60～80目篩網(wǎng)分別過篩，然后按所給比例將7種化合物混合物均勻，再加入適量的鈉水玻璃使其粘結(jié)在一起制成粒狀，再放入烘箱烘干，最后經(jīng)40目篩網(wǎng)過篩即可使用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的活化劑降低焊接飛濺顯著，當(dāng)在CO2氣體保焊絲加入6～7％(重量比)活化劑時，焊接飛濺率由10～12％降至2～3％，并且可以改善焊縫成形，增加焊縫金屬的沖擊韌性和塑性。對Φ2.0mm實芯焊絲而言，加入活化劑后，其焊縫金屬-40℃沖擊功可達(dá)56J。
實施例根據(jù)本發(fā)明活化劑的配方范圍，配制出3種具體的的活化劑，成分見表1。加入到Φ2.4的實芯焊絲中加入量6.6％(重量％)按正常規(guī)范焊接，所得焊絲金屬飛濺率及焊縫的機械性能與原蘇聯(lián)Φ3.2的活化焊絲Aπ-AH2金屬飛濺率及焊縫的機械性能對比見表2。
權(quán)利要求
1.一種活化劑，其特征在于它的化學(xué)成分(重量％)為Li2CO38～40％，K2CO310～30％，Na2CO39～35％，TiO26～42％，MgO3～12％，MnO26～24％，CaF24～30％。
全文摘要
一種活化劑，屬于焊接材料領(lǐng)域，主要適用于加入金屬焊絲中，它的具體化學(xué)成分為(重量％)Li
文檔編號B23K35/368GK1158778SQ9710067
公開日1997年9月10日 申請日期1997年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月11日
發(fā)明者李存劍, 趙士謙, 孫秀麗, 王梅 申請人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院