一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂制造技术

本发明专利技术公开了一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂，包括矿物干粉组分及粘结剂，所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为：电熔镁砂30~40%，萤石10~20%，刚玉10~20%，大理石15~25%，石英5~15%，脱水长石1~8%，氟铝酸钾1~5%，合金剂0~3%；粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。本发明专利技术烧结焊剂匹配低温钢焊丝焊接船用低温钢，焊接过程稳定，焊缝成形美观，坡口内脱渣性能好，具有较好的抗冷裂纹敏感性和抗气孔性，匹配低温钢焊丝焊接后，其熔敷金属具有优良的机械性能，特别是低温冲击韧性较好，提高了焊缝的抗脆断能力，降低了操作人员的工作强度，极大程度的提高了生产效率。

Submerged arc welding sintered flux for marine low temperature steel

The invention discloses a ship submerged arc agglomerated flux with low temperature steel, including mineral powder and binder composition, the composition and quality of percentages of the components are: mineral powder fused magnesia 30~40%, fluorite 10~20%, corundum 10~20%, 15~25% marble, quartz feldspar 5~15%, dehydration 1~8%, 1~5% of potassium fluoroaluminate. Agent 0~3% alloy; mineral powder binder components accounted for the total weight of 20~30%. The present invention, steel wire for low temperature sintered flux welding of low temperature steel ship, stable welding process and weld appearance, groove slag removal performance, has good resistance to cold crack sensitivity and blowhole resistance, low temperature, steel wire welding, the weld metal has excellent mechanical properties, especially the low temperature impact toughness well, improve the anti brittle weld ability, reduce the labor intensity, greatly improve the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂
本专利技术属于焊接
，具体是一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂。
技术介绍
低温技术是19世纪末在液态空气工业上发展起来的，在近30年中得到了迅速发展和广泛应用，并在低温压力容器、海洋工程等行业得到广泛应用。目前全世界正在大力发展液态气体运输船，如LEG、LPG、LNG船，而在此类船舶的建造过程中，低温压力容器和管道系统的低温钢的焊接是关键工艺过程。某些重要的大型构件焊接时，一般采用埋弧焊，而国内对于船用低温钢埋弧焊烧结焊剂的研究较少。国外进口的船用低温钢埋弧焊烧结焊剂的低温冲击韧性不稳定，且低温冲击值不高。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂，不仅具有优良坡口内脱渣性能，还具有较好的抗冷裂纹敏感性和抗气孔性，匹配低温钢焊丝具有优良的机械性能，特别是低温冲击韧性较好。本专利技术采用如下技术方案：一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂，包括矿物干粉组分及粘结剂，所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为：电熔镁砂30~40%，萤石10~20%，刚玉10~20%，大理石15~25%，石英5~15%，脱水长石1~8%，氟铝酸钾1~5%，合金剂0~3%；粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。所述粘结剂优选为20℃时模数M＝2.8~3.0，浓度40~42°Be的钠水玻璃。上述船用低温钢埋弧焊烧结焊剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将矿物干粉组分中各成分按比例称取混合均匀，（2）在搅拌均匀的物料中加入20℃时模数M＝2.8~3.0，浓度为40~42°Be的钠水玻璃进行造粒，然后经250~300℃低温烘焙40~60min，780~800℃高温烧结30~50min，出炉冷却，（3）过12~60目筛，即为烧结焊剂成品。本专利技术船用低温钢埋弧烧结焊剂矿物干粉组分中：电熔镁砂具有造渣，调节熔渣碱度、粘度、流动性和改善焊缝成型的作用。电熔镁砂在熔化状态能与焊剂中的SiO2复合，降低其活度，稳定焊接过程。电熔镁砂含量过高会增加熔渣的熔点，影响脱渣性和焊缝成型；含量过低，则降低焊剂碱度，使得焊缝金属纯净度降低。萤石是偏碱性的盐，熔点较低，能够降低熔渣表面张力和提高熔渣流动性；其在高温下比较活泼，分解产生的氟气能够降低电弧中氢的分压，从而有效降低焊缝金属扩散氢含量。含量过低时，会使焊剂碱度不够和去氢效果不佳；含量过高时，会导致电弧不稳和焊缝波纹粗大。刚玉是调节熔渣熔点和粘度的有效成分，能使熔渣具有良好的流动性，焊缝金属与母材过渡平滑，焊缝成形美观。含量过低时上述效果不明显，含量过高时导致熔渣流动性变差，焊缝容易产生咬边、气体压坑和夹渣等缺陷。大理石受热分解释放出CO2，生成CaO。CO2有除氢的作用，CaO有脱硫、脱磷、提高焊剂碱度、提高焊剂熔点及改善熔渣透气性的作用。焊剂熔点提高之后，收弧处形成凸起，可以避免收弧处收缩应力的集中，进而有效地防止焊接热裂纹的产生。含量过高时，焊剂熔点过高，焊道铺展不佳；含量过低时，熔渣透气性不好，容易产生气体压痕。石英主要作为造渣剂，能与其他氧化物形成低熔点复合物，使熔渣粘度增加，并改善脱渣性能。过高的石英含量会加大堆焊层中合金元素的烧损，过低的石英含量会影响焊缝成形效果。脱水长石有脱硫和平衡焊剂酸碱度及改善焊缝成形的作用，含量过低时，熔滴过渡颗粒较大，焊缝波纹较粗；含量过高时，会增加对焊缝的渗硅，影响焊缝的性能。氟铝酸钾可改善熔渣流动性，调整焊缝与母材之间的润湿角，同时其中的钾离子还有稳弧的作用。含量过高时，焊缝波纹粗大，成形不佳；含量过低时，焊缝与母材之间的润湿角过大，焊道发鼓。合金剂有脱氧和补充有效合金烧损的作用。本专利技术具有如下优点：船用低温钢埋弧焊烧结焊剂匹配低温钢焊丝焊接船用低温钢，焊接过程稳定，焊缝成形美观，坡口内脱渣性能好，具有较好的抗冷裂纹敏感性和抗气孔性，匹配低温钢焊丝焊接后，其熔敷金属具有优良的机械性能，特别是低温冲击韧性较好，提高了焊缝的抗脆断能力，降低了操作人员的工作强度，极大程度的提高了生产效率。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但本专利技术的保护范围不限于此。实施例1一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂，包括矿物干粉组分及粘结剂，所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为：电熔镁砂30%，萤石18%，刚玉14%，大理石18%，石英14%，脱水长石3%，氟铝酸钾3%，合金剂0%；粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。将矿物干粉组分中各成分按上述比例称取混合均匀，在搅拌均匀的物料中加入20℃时模数M＝2.8~3.0，浓度为40~42°Be的钠水玻璃作为粘结剂进行造粒，然后经250~300℃低温烘焙40~60min，780~800℃高温烧结30~50min，出炉冷却，过12~60目筛，制成烧结焊剂成品。实施例2一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂，包括矿物干粉组分及粘结剂，所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为：电熔镁砂34%，萤石14%，刚玉10%，大理石23%，石英8%，脱水长石8%，氟铝酸钾1%，合金剂2%；粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。将矿物干粉组分中各成分按上述比例称取混合均匀，在搅拌均匀的物料中加入20℃时模数M＝2.8~3.0，浓度为40~42°Be的钠水玻璃作为粘结剂进行造粒，然后经250~300℃低温烘焙40~60min，780~800℃高温烧结30~50min，出炉冷却，过12~60目筛，制成烧结焊剂成品。实施例3一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂，包括矿物干粉组分及粘结剂，所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为：电熔镁砂40%，萤石11%，刚玉20%，大理石15%，石英5%，脱水长石1%，氟铝酸钾5%，合金剂3%；粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。将矿物干粉组分中各成分按上述比例称取混合均匀，在搅拌均匀的物料中加入20℃时模数M＝2.8~3.0，浓度为40~42°Be的钠水玻璃作为粘结剂进行造粒，然后经250~300℃低温烘焙40~60min，780~800℃高温烧结30~50min，出炉冷却，过12~60目筛，制成烧结焊剂成品。按照上述三个实施例制成的埋弧焊烧结焊剂，以国外某知名品牌焊剂作为比较例，配合低温钢用埋弧焊丝H07MnNiDR，进行熔敷金属化学成分分析、熔敷金属力学性能测试。焊接规范：焊接热输入为16~20KJ/cm，道间温度100~150℃。经过检测，熔敷金属的化学成分见表1，熔敷金属的力学性能见表2，，。从上述数据对比可以看出，实施例配方焊剂在渗S、P量方面明显低于比较例焊剂，而对Ni元素的保留也明显高于比较例焊剂。此外，实施例焊剂的熔敷金属的-100℃低温冲击功显著高于比较例焊剂。焊剂脱渣性试验的比较：按照GB/T25776-2010标准中脱渣性试验要求，在60度V型坡口内，对上述实施例和比较例进行坡口内脱渣性比较，如表3所示：，底层脱渣率D=(l0-l)×100%.l0:焊道总长度；l:未脱渣总长度。经过脱渣性对比试验可以看出，各实施例配方焊剂坡口内脱渣性明显优于比较例焊剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂，包括矿物干粉组分及粘结剂，其特征在于，所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为：电熔镁砂30~40%，萤石10~20%，刚玉10~20%，大理石15~25%，石英5~15%，脱水长石1~8%，氟铝酸钾1~5%，合金剂0~3%；粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。

【技术特征摘要】
1.一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂，包括矿物干粉组分及粘结剂，其特征在于，所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为：电熔镁砂30~40%，萤石10~20%，刚玉10~20%，大理石15~25%，石英5~15%，脱水长石1~8%，氟铝酸钾1~5%，合金剂0~3%；粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。2.根据权利要求1所述的一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂，其特征在于，所述粘结剂为20℃时模数M＝2.8~3.0，...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍道亮，
申请(专利权)人：招商局重工江苏有限公司，招商局重工深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32