本发明专利技术涉及一种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂及其制备方法，该焊剂包括主成分、粘接剂和复合烧结剂，其主成分是由重量份数比为镁砂10～30份、硅灰石5～20份、萤石5～15份、铝矾石5～20份、粘土5～20份、金红石0～10份、锆英砂0～10份、硅铁5份构成。其制备方法为：将主成分干混、以PVA粘接剂湿混、造粒、添加烧结剂、烘干、烧结、过筛。本发明专利技术釆用有机粘接剂及复合烧结剂来取代吸湿性较强的水玻璃的使用，并且复合烧结剂以表面包覆的方式加入，能明显降低烧结焊剂的吸湿倾向，相较于常规焊剂，新型烧结焊剂的熔敷金属扩散氢明显低于常规焊剂，能较好满足焊接要求，具有非常重要的现实和应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种埋弧焊烧结焊剂，尤其涉及一种能够降低烧结焊剂的吸湿性、有 利于完善烧结焊剂性能的。
技术介绍
埋弧焊作为一种高效、稳定的焊接方法，广泛应用于制造领域，埋弧焊剂是其主要 的消耗材料之一，分为熔炼焊剂和烧结焊剂两大类。烧结焊剂具有可以连续生产、无污染、 碱度高、适应较高强度钢的焊接并能得到较高的塑性和韧性等优点，被广泛用于桥梁、压力 容器、金属结构、造船、车辆和石油天燃气输送管道等焊接制造。 尽管烧结焊剂以其诸多优势己逐步取代熔炼焊剂应用于各行各业，但其易吸湿的 问题成为阻碍其推广的主要因素。由于其吸湿倾向大，存放过程中易出现焊剂颗粒粉化现 象而造成自身成分的不均勾，烧结焊剂在使用前常需要高温长时间的烘干，烘干后使用时 若非完全干燥，在焊接过程中产生的水汽不仅影响焊缝的表面成型，同时增加了焊缝扩散 氢的来源而降低焊缝韧性，同时，在焊接过程中高温条件下，焊剂中所结合的水将急剧蒸 发，形成的水蒸气对熔融的焊接熔池产生力的作用，容易产生压铁水的现象，使得焊缝的成 形性变差。因此，降低烧结焊剂的吸湿倾向是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，通过采用有机 粘接剂及复合烧结剂开发出一种具有较高碱度且具有低吸湿性和低熔敷金属扩散氢含量 的新型低吸湿性烧结焊剂。 -种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂，包括主成分、粘接剂和烧结剂，其特征在于主成分 是采用重量份数比为镁砂10?30份、硅灰石5?20份、萤石5?15份、铝矾石5?20份、 粘土 4?20份、金红石0?10、锆英砂0?10、硅铁5份构成。 进一步地，主成分是米用重量份数比为镁砂15?20份、娃灰石10?15份、萤石 12?15份、错研^石10?15份、粘土 5?8份、金红石2?5份、锫英砂2?5份、娃铁5份 构成。 进一步地，所述娃铁中，Si所占重量份数为45?75份,其余为Fe。 进一步地，所述焊剂中杂质重量S彡0? 04%，P彡0? 04%。 进一步地，所述粘接剂为溶解度为3. 5?4. 5%的聚乙烯醇PVA水溶液。 进一步地，所述烧结剂为重量份数比为碳酸锂2?8份、三氧化二铬0?1份构成。 进一步地，所述焊剂中主成分的各组成部分的具体成分如下所示： 镁砂具体成分为：MgO彡 96%，Si02 彡 2%，Ca0 彡 4%，S彡 0? 08%，P彡 0? 02% ; 硅灰石具体成分为：CaO45?50%，Si0248?55%，S彡0. 03%，P彡0. 01%;铝矾石具体 成分为：A1203彡80%，Si02彡10%，Fe203彡4%，S彡0? 04%，P彡0? 04%;粘土的具体成分 为：Al20342 ?45%，Si0250 ?55%，Fe203 彡 2%，S彡 0? 10%，P彡 0? 05%;萤石的具体成分 为：CaF2彡95%，Si02彡4%，S彡0? 02%，P彡0? 02%;金红石的具体成分为：Ti02彡98%，Fe203 彡 1%，S彡 0? 04%，P彡 0? 02% ;锆英砂的具体成分为：Zr02 > 80%，Si02 > 4%， S彡 0? 04%，P彡 0? 03%。 一种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下： (1)配料、干混：按重量份数比称取粉料镁砂、硅灰石、粘土、铝矾土、萤石、金红 石、锆英砂、硅铁，搅拌干混至粉料颜色均匀且无结块； ⑵配置PVA粘接剂：称取一定质量的PVA粉末，将其缓慢加入到20°C冷水中进 行溶解，同时不断搅拌使其在冷水中充分溶胀、分散和挥发性物质的逸出，而后升温到95°C 左右加速溶解，并保温2?2. 5小时，直到溶液不再含有微小颗粒，控制溶液溶度为3. 5? 4. 5% ； (3)湿混：在搅拌烧结焊剂粉料的过程中加入主成分重量20%的PVA粘接剂，通过 控制加入的速度和加入量的大小进行均匀性搅拌。 (4)造粒、添加烧结剂：将湿搅拌均匀的物料送至造粒机进行造粒，在颗粒表面保 持一定湿度及粘接性的情况下，将事先混匀的烧结剂均匀的洒在颗粒表面，并通过反复的 滚动使烧结剂均匀牢固的包覆在焊剂颗粒的表面。 (5)烘干：将造好粒的焊剂颗粒经热风干燥后放入烘干炉，在100?250°C低温下 烘干1?3小时。 (6)烧结、过筛：将干燥后的焊剂颗粒放入800°C的炉中烧结2小时，升温速度为 10°C/min，最后将出炉后的烧结焊剂颗粒过16?50目的网筛即得烧结焊剂。 本专利技术的有益效果在于： (1)相较于常规以钾钠水玻璃为粘接剂的烧结焊剂，本专利技术了釆用有机粘接剂及 复合烧结剂及来取代吸湿性较强的水玻璃的使用，并且复合烧结剂是以表面包覆的方式加 入，烧结焊剂颗粒具有较好的抗吸湿性，能明显降低烧结焊剂的吸湿倾向，特别是对水蒸气 的化学吸附倾向。 (2)相较于常规焊剂，新型烧结焊剂具有良好的焊接工艺性能，在250°C低温烘干 时，新型烧结焊剂的熔敷金属扩散氢明显低于常规焊剂，能较好满足焊接要求。 本专利技术焊剂中： 镁砂控制在10?30份，萤石控制在5?15份，硅灰石控制在5?20份，这三种物 质主要成分均是造渣剂，同时是提高碱度的必要成分。镁砂过少时，难以发挥提高熔渣碱度 的效果，得不到高碱度提高韧性的效果，超过30份时，熔渣的熔点过高，易形成焊道粗糙的 焊缝，并易在焊缝金属中形成夹渣。萤石可以增加熔渣的流动性，减小气孔、夹渣等缺陷，改 善焊缝成形。萤石过少时，降低熔敷金属中的氢含量的效果不充分，超过15份时，熔渣的粘 度过低，熔池运动激烈，焊道粗大化，焊道外观不平滑。硅灰石小于5份时，熔渣的碱度小， 不利于提高韧性，娃灰石过多时，CaO在高温液态下与表层金属形成齿状稱合，延长烙渔与 液稠金属共存时间，极大的影响焊缝成形和脱渣性。 硅灰石和粘土中的Si02是造渣剂，同时也是维持电弧稳定性的主要成分，控制在 5?20份，过低时，电弧不稳定，不易得到良好的焊接工艺性能，超过20份时，降低焊剂熔渣 的碱度，易使焊缝金属增氧，不利于提高焊缝金属低温冲击韧性。 铝矾石中的A1203属于造渣剂，是调整熔渣的物理性能、改善熔渣流动性、维持良 好的焊道形状的有效成分。控制在5?20份，小于5份时，熔渣的粘度过低，因此，难以保证 良好的焊道外观，超过20份时，熔渣的粘度过高，易产生咬边和压痕，造成焊道外观不良。 金红石中的Ti02是酸性氧化物，能改善焊渣的物理性能，把长渣变为短渣，使熔渣 随温度的变化快，使焊缝成型良好，控制在〇?10份。 聚乙烯醇是一种常用的强力有机粘接剂，具有良好的粘接性和成膜性、无毒无污 染、价格便宜、使用方便等特点。在作为粘接剂使用时，将一定量的粉末溶解在一定温度的 蒸馏水中加热搅拌至全部溶解，其中的有机成分将发生分解，对烧结焊剂粉末的粘接造粒 具有很好的适应性。 烧结剂是一类能促进材料在远低于自身熔点的温度下，烧结成理想致密度的一类 物质。随着温度的上升，铬和铁离子将与烧结物发生固溶反应，点缺陷溶度将明显增大，晶 体发生畸变活化使烧结过程中的传质更快速进行，600°C左右时，碳酸锂熔融而出现液相， 颗粒的重排和致密化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂，包括主成分、粘接剂和烧结剂，其特征在于主成分是采用重量份数比为镁砂10～30份、硅灰石5～20份、萤石5～15份、铝矾石5～20份、粘土4～20份、金红石0～10份、锆英砂0～10份、硅铁5份构成。
【技术特征摘要】
1. 一种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂，包括主成分、粘接剂和烧结剂，其特征在于主成分是 采用重量份数比为镁砂10?30份、硅灰石5?20份、萤石5?15份、铝矾石5?20份、 粘土 4?20份、金红石0?10份、锆英砂0?10份、硅铁5份构成。2. 根据权利要求1所述的一种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂，其特征在于：主成分是采用 重量份数比为镁砂15?20份、硅灰石10?15份、萤石12?15份、铝矾石10?15份、粘 土 5?8份、金红石2?5份、锫英砂2?5份、娃铁5份构成。3. 根据权利要求1所述的一种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂，其特征在于：其中所述硅铁 中，Si所占重量份数为45?75份，其余为Fe。4. 根据权利要求1所述的一种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂，其特征在于：焊剂中杂质重 量 S 彡 0? 04%，P 彡 0? 04%。5. 根据权利要求1所述的一种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂，其特征在于：所述粘接剂为 溶解度为3. 5?4. 5%的聚乙烯醇PVA水溶液。6. 根据权利要求1所述的一种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂，其特征在于：所述烧结剂为 重量份数比为碳酸锂2?8份、三氧化二铬0?1份构成。7. 根据权利要求1所述的一种低吸湿性埋弧焊烧结焊剂，其特征在于： 所述镁砂具体成分为：MgO彡96%，Si02彡2%，CaO彡4%，S彡0? 08%，P彡0? 02% ; 所述硅灰石具体成分为：CaO 45?50%，Si0248?55%，S彡0? 03%，P彡0? 01% ; 所述铝矾石具体成分为：A1203彡80%，Si02彡10%，Fe 203彡4%，S彡0.04%， P ^ 0. 04% ； 所述粘土的具体成分为：Al20342?45%，Si0250...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹洪清，任小弟，张树芳，曹福利，刘德春，
申请(专利权)人：天津市宏远钛铁有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。