堿性低氫型交直流兩用焊條制造技術

本發明專利技術屬于焊接領域。適用于制造海洋用鋼和結構復雜等重要焊接結構件的堿性低氫型交直流兩用手工焊焊條。本發明專利技術焊條焊藥是以ＣａＣＯ－［３］－ＣａＦ－［２］為主的焊藥中再加入Ｍｇ元素后再由鉀鈉混合水玻璃混合均勻后壓涂在Ｈ０８Ａ焊芯上。采用本發明專利技術生產的焊條可進行全位置焊接，焊接時無任何電弧喘息或斷弧現象，電弧燃燒極其穩定，焊道成型好，綜合力學性能好，尤其是低溫韌性裕量較大，是一種理想的堿性氫型兩用焊條。（*該技術在2009年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于焊接領域。適用于制造海洋采油平臺等重要焊接結構的堿性低氫型交直流兩用手工焊焊條。海洋平臺，具有結構復雜，且長期在刻苛環境中服役，因此對各種材料的使用性能要求極為嚴格;因為海洋平臺結構中的管體在制造廠中制作，為保證質量則要求用直流施焊，而在現場安裝管接頭和組裝空間管架等結構時，為避免在全位置施焊過程中產生磁偏吹和便于遙控調整焊接規范，則又要求采用交流施焊。另外還有其它的大型重要焊接結構(如壓力容器、船舶、大型建筑等)也因交流施焊具有焊機便宜，維護方便，不產生磁偏吹等優點，也希望在保證焊縫金屬質量的前題下使用交流施焊。因此，能解決上述材料的焊接，焊條應是堿性低氫型交直流兩用焊條。但是目前被廣泛使用的堿性低氫型焊條都存在一種通病，即在交流施焊時有電弧不穩的缺點，特別是在低的空載電壓下使用小電流時容易出現電弧不穩和電弧喘息現象，在立焊時尤為嚴重，這就很難保證焊接質量和焊接工藝的要求。在近十幾年中，各國焊接領域也都在堿性低氫型焊條的焊藥上做了大量的研究工作。如日本多數廠家是采用以大理石、螢石為主的堿性藥皮配方中加入10-20%的鐵粉和少量鋁鎂合金的辦法，以改善其交流施焊時的穩弧性。另外蘇聯專利(559803，530772)是采用向低氫型焊條藥皮配方中加入0.1-1.0%碳酸銫和少量的石墨粉與鉛粉，或加入一種合成的復合物(TiO2-SiO2-Fe2O3-K2O-ZrO2-CaF2)作為穩弧劑。另外日本專利昭52-46894及瑞典采用內外兩層配方不同的雙層藥皮的辦法來解決堿性低氫型焊條的交流穩弧性。在上述對比專利中采用加入鐵粉和鋁鎂合金的辦法，雖然可以達到穩弧的目的，但鋁鎂合金的燃點高，易爆炸，不便于運輸貯存和制粉，對鐵粉質量要求也很高。對于加入碳酸銫和少量石墨及鋁粉的，雖然改善穩弧性，但不易控制。采用加入復合物，成分復雜，而且還需要專門冶煉。采用雙層焊藥皮方法存在著涂焊藥設備復雜，價格昂貴，工藝復雜等缺點。本專利技術的目的是提出一種能夠交直流兩用的，穩弧性能優異的全位置施焊的堿性低氫型藥皮的焊條。為了達到上述目的，本專利技術采取了如下措施，即在以CaCO3-CaF2為主的焊條藥皮中加入設定數量的Mg元素和鉀鈉混合水璃玻，其具學化學成分(重量%)為30～60%CaCO3;15～40%CaF2;2～8%SiO2;2～8%TiO2;Y2O3、MgO、海藻膠三種元素之和為1～4%;0.2～1.5%Mg;2～5%Mn;0.5～4%Si;1～4%Ni;1～4%Ti;0.1～0.5%Mo;B和Re中一種和兩種元素之和為0.02～0.1%，余為Fe。采用本專利技術方法所制備的焊條焊藥各種成分所起作用如下CaCO3作為造氣劑、造渣劑及保證堿度而加入的，如含量過低有造氣量小，電弧吹力不夠，保護不好，如高于60%含量。則造氣量太大，引起飛濺，無法施焊。加入CaF2的目的是改善熔渣粘度和調整其流動性及增加脫氫脫硫作用，含量過低熔渣粘度太大，焊道成型惡化，含量過高熔渣太稀，復蓋變壞。SiO2有造渣劑的作用，含量小于2%電弧則拉不開，焊波不好，如果高于8%熔渣流動性增大，使焊接困難，堿度降低，TiO2與SiO2作用相似，并有穩弧作用。Mn、Ti、Si、是作為脫氧劑并以鐵合金形成加入的，Ni、Mn、Mo、B是作為合金劑加入的，它們的含量是按保證焊縫成分和性能要求而設定的，用Y2O3及稀土以增強熔池冶金反應的去氫能力。海藻膠、MgO(輕質)是作為改善壓涂性和防止藥皮吸潮而加入的。Mg元素是作為穩弧劑而加入的。本專利技術焊條的制造方法是采用上述焊藥的化學成份范圍配料后混合均勻，再用鉀鈉混合水玻璃作為粘合劑，采用一般通用的涂藥機，將配好的藥粉壓涂在Ho8A焊芯上，即可制成本專利技術的焊條。采用本專利技術的渣系涂料，可生產屈服強度為35Kgf級和40Kgf級的堿性低氫型交直流兩用焊條，壓涂性能良好，生產工藝簡單，而且存放、運輸、使用均很安全。本專利技術的焊條可進行全位置焊接。在交流時空載電壓70伏可進行焊接，無任何電弧喘息或斷弧現象，電弧燃燒極其穩定，聲音柔和，飛濺少，焊道成型好，脫渣容易，表面光潔，綜合力學性能較好，優其是低溫韌性裕量較大，是一種理想的堿性低氫型交直流兩用焊條。采用本專利技術焊藥制造的堿性低氫型交直流兩用焊條與現有技術相比較具有以下特點。1.本專利技術焊條與國產結506焊條相比較，具有全位置焊接效果好，焊接時無任何電弧喘息或斷弧現象，電弧燃燒穩定，尤其立焊效果明顯優于結506焊條，其它性能也優于結506焊條。2.本專利技術焊條與日本L-55SN焊條相比較具有制造方便，經濟合理，尤其是本專利技術的焊條熔敷金屬的擴散氫含量明顯低于L-55SN焊條的含量。實施例本專利技術焊條的實施例是按本專利技術焊條焊藥的化學成份范圍，配制了兩種焊藥，具體化學成份(重量%)見表1。然后將配制好的藥皮再加入鉀鈉混合水玻璃，調均勻后壓涂在HO8A焊芯上，制成了兩種焊條。為了對比方便，同時選用了同類型的兩種焊條，一種是國內銷售的結506焊條。另一種是日本的L-55SN焊條。本專利技術焊條與對比焊條的試驗對比是在相同條件下進行的。表2是本專利技術焊條與對比焊條的工藝試驗對比結果。表3是本專利技術焊條與對比焊條性能試驗對比結果。權利要求1.一種能夠交直流兩用的，穩弧性能好而又能全位置施焊的堿性低氫型焊條，其特征在于這種焊條的焊藥皮具體化學成份為(重量%)CaCO330～60%；CaF215-40%；SiO22-8%；TiO22-8%；Y2O3、MgO、海藻膠三種元素之和為1～4%；MgO2-1.5%；Mn2-5%；Si0.5-4%；Ni1-4%；Ti1-4%；Mo0.1-0.5%；B和Re中一種和兩種元素之和為0.02-0.1%，其余為Fe，再用鉀鈉混合水玻璃與上述成份焊藥混合均勻后壓涂在HO8A焊芯上。全文摘要本專利技術屬于焊接領域。適用于制造海洋用鋼和結構復雜等重要焊接結構件的堿性低氫型交直流兩用手工焊焊條。文檔編號B23K35/36GK1038610SQ8910356公開日1990年1月10日 申請日期1989年5月27日 優先權日1989年5月27日專利技術者王永達, 顧建清, 鄧金生, 任蓉芬 申請人:冶金工業部鋼鐵研究總院, 上海電力修造總廠本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種能夠交直流兩用的，穩弧性能好而又能全位置施焊的堿性低氫型焊條，其特征在于這種焊條的焊藥皮具體化學成份為（重量％）ＣａＣＯ↓［３］３０～６０％；ＣａＦ↓［２］１５－４０％，ＳｉＯ↓［２］２－８％；ＴｉＯ↓［２］２－８％；Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］、ＭｇＯ、海藻膠三種元素之和為１～４％；ＭｇＯ↓［２］－１．５％；Ｍｎ２－５％；Ｓｉ０．５－４％；Ｎｉ１－４％；Ｔｉ１－４％；Ｍｏ０．１－０．５％；Ｂ和Ｒｅ中一種和兩種元素之和為０．０２－０．１％，其余為Ｆｅ，再用鉀鈉混合水玻璃與上述成份焊藥混合均勻后壓涂在ＨＯ８Ａ焊芯上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王永達，顧建清，鄧金生，任蓉芬，
申請(專利權)人：冶金工業部鋼鐵研究總院，上海電力修造總廠，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]