一种用于焊条药皮的添加剂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于焊条药皮的添加剂，其主要成分包含复合稀土氧化物、冰晶石、脱氧剂、合金剂，所述复合稀土氧化物、冰晶石、脱氧剂、合金剂的质量比值分别为：复合稀土氧化物1‑4份、冰晶石1‑3份、脱氧剂8‑15份、合金剂0‑5份。本发明专利技术所述焊条药皮的添加剂加入到焊条药皮中，可以细化焊缝组织、熔敷金属夹渣物，增加铁素体的含量，提高焊缝金属的低温冲击韧性，降低焊缝中扩散氢含量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于焊条药皮的添加剂
本专利技术涉及焊接材料
，具体地说涉及一种用于焊条药皮的添加剂。
技术介绍
随着我国石油化工、船舶海洋工程及大型金属结构件的迅速发展，对于焊接结构性能指标的要求也越来越高。因此，与之相匹配的焊接材料也必须具有更加优良的性能。为满足市场的需要，研制了高韧性焊条。传统的T507焊条选用碳素H08E焊芯，碱性低氢药皮，统计显示：该类焊条焊缝强度都能满足要求，但低温下冲击韧性低，且不稳定，满足不了要求。钢厂连轧线上生产的H08盘条合金系统是锰硅系列，该焊条的特点是，当工作环境温度在-30℃以上时，其力学性能较为理想，但当工作环境温度处于-30℃以下时，熔敷金属的低温冲击韧性数值波动较大，并且下降趋势也比较明显。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种用于焊条药皮的添加剂，在J507焊条药皮中加入本专利技术所述添加剂，能改善焊条工艺性，通过对焊条微合金化，达到细化晶粒，提高熔敷金属低温韧性的目的。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种用于焊条药皮的添加剂，其特征在于，其主要成分包含复合稀土氧化物、冰晶石、脱氧剂、合金剂，所述复合稀土氧化物、冰晶石、脱氧剂、合金剂的质量比值分别为：复合稀土氧化物1-4份、冰晶石1-3份、脱氧剂8-15份、合金剂0-5份。进一步的，所述复合稀土氧化物指至少含有铈(Ce)、镧(La)、钕（Nd）、钇(Y)稀土元素的氧化物粉体，粒度为160目；其各组分的质量分数分别为：铈(Ce)6-7份、镧(La)2-3份、钕（Nd）和钇(Y)5-10份。进一步的，所述冰晶石分子式为NaAlF6，其质量百分含量不低于99%，粒度160目。进一步的，所述脱氧剂指至少含有硅铁(Si-Fe)、锰(Mn)、钛铁(Ti-Fe)、硅钙(Si-Ca)的合金粉，粒度为60目，其各组分的质量分数分别为：硅铁(Si-Fe)1-2份、锰(Mn)1-4份、钛铁(Ti-Fe)5-8份、硅钙(Si-Ca)1-3份；进一步的，所述合金剂指至少含有铬(Cr)、镍(Ni)、钼铁(Mo-Fe)的合金粉体，粒度60目，其各组分的质量分数分别为：铬(Cr)1-3份、镍(Ni)0.5-1.5份、钼铁(Mo-Fe)0.5-2份。与现有技术相比，本专利技术的有益特点：本专利技术所述焊条药皮的添加剂加入到焊条药皮中，可以细化焊缝组织、熔敷金属夹渣物，增加铁素体的含量，提高焊缝金属的低温冲击韧性，降低焊缝中扩散氢含量。本专利技术具体实施例研究对比表明，焊条药皮中的稀土氧化物在熔滴的高温阶段可以分解出稀土活性原子，并过渡到熔池中参与焊接冶金反应，对焊接熔池起到进一步的脱硫去氧作用。附图说明：图1为具体实施例中比较例与本专利技术所制备出的焊条在物理与机械性能方面的对比结果。具体实施方式下面对本专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例一：本具体实施例所述添加剂中含有复合稀土氧化物2份、冰晶石1.5份、脱氧剂10份，其份数为重量单位。制作过程：精确称取复合稀土氧化物的各组分：铈(Ce)70%、镧(La)25%、钕（Nd）和钇(Y)5%，共计20克，160目过筛；称取化工原料冰晶石（NaAlF6）15克，纯度为99.99%，160目过筛；称取硅铁(Si-Fe)10%、金属锰(Mn)10%、钛铁(Ti-Fe)70%、硅钙(Si-Ca)10%份，共计100克，60目过筛；按上述重量比例称量后混合均匀。实施例二、专利技术的添加剂中含有复合稀土氧化物1份、冰晶石3份、脱氧剂8份和合金剂5份，其份数为重量单位。制作过程：精确称取复合稀土氧化物的各组分：铈(Ce)60%、镧(La)20%、钕（Nd）和钇(Y)10%，共计10克，160目过筛；称取化工原料冰晶石（NaAlF6）30克，纯度为99.99%，160目过筛；称取硅铁(Si-Fe)20%、金属锰(Mn)10%、钛铁(Ti-Fe)50%、硅钙(Si-Ca)20%，共计80克，60目过筛；称取铬(Cr)60%、镍(Ni)30%、钼铁(Mo-Fe)10%，共计50克，60目过筛；按上述重量比例称量后混合均匀。实施例三：专利技术的添加剂中含有复合稀土氧化物4份、冰晶石1份、脱氧剂15份和合金剂3份，其份数为重量单位。制作过程：精确称取复合稀土氧化物的各组分：铈(Ce)60%、镧(La)25%、钕（Nd）和钇(Y)15%，共计40克，160目过筛；称取化工原料冰晶石（NaAlF6）10克，纯度为99.99%，160目过筛；称取硅铁(Si-Fe)15%、金属锰(Mn)25%、钛铁(Ti-Fe)50%、硅钙(Si-Ca)10%份，共计150克，60目过筛；称取铬(Cr)20%、镍(Ni)30%、钼铁(Mo-Fe)50%，共计30克，60目过筛；按上述重量比例称量后混合均匀。各组分在如下质量比值下混合：在碳酸钙（CaCO3）32%、氟化钙(CaF2)21%、二氧化钛(TiO2)7%、二氧化硅(SiO2)5%的渣系基础上，分别加入具体实施例一至三所述的添加剂14.5%-17.3%，及铁粉20.5%-17.7%，用V型干混机混合均匀，再用水玻璃作为粘结剂湿混后用焊条涂压机均匀的涂压在普通的H08E焊芯表面上制成焊条。按上述条件所制备的焊条其在-30℃测得的冲击值为100-150J；其在常温20℃测得抗拉强度在500兆帕~700兆帕。按上述条件所制备的焊条在400℃烘烤一小时，焊缝金属中的扩散氢体积含量低于0.02ml/g。采用本专利技术焊条施焊，具有优良的焊接工艺性，例如飞溅小，脱渣容易，焊缝成型美观，引弧性能优良的特点。在普通的碱性低氢渣系焊条药皮中分别加入具体实施例一、具体实施例二所述两种添加剂，生产出的碳素钢和低合金高强钢焊条，按照GB5118-85、GB5117-85进行了焊接实验，物理与机械性能所得结果对比分别列入表1。在实验结果对比中可见：在药皮中加入添加剂的焊条，其冲击韧性提高效果明显。表1中比较例采用的是J507、J707，J507、J707为市售的普通碳素钢和低合金高强钢焊条。由上表对比分析可见：在焊条药皮中添加本专利技术所述焊条添加剂，对低合金钢焊缝组织与低温韧性的影响，专利技术例在-30℃测得的冲击值为110、150J，比较例为50、60J，因此专利技术例在低温下体现了很好的韧性。实验结果表明，在药皮中添加本专利技术所述添加剂，不仅焊缝低温韧性最好还提高了碱性药皮焊条的工艺性，焊条综合性能最好。电焊条脱氧剂通常加入到焊条药皮中，焊接时随药皮融化进入熔渣，通过熔渣和熔敷金属在熔池阶段进行一系列的脱氧反应，从而达到脱氧的目的。一般来讲，只要对氧的亲和力大于铁，均可作为脱氧剂使用。对于电焊条来说，由于焊接冶金的特点，还要求脱氧产物稳定且易于上浮进入熔渣。常用的脱氧剂有锰、硅、钛、铝、碳和稀土等，多以铁合金和纯金属粉末形式加入。药皮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于焊条药皮的添加剂，其特征在于，其主要成分包含复合稀土氧化物、冰晶石、脱氧剂、合金剂，所述复合稀土氧化物、冰晶石、脱氧剂、合金剂的质量比值分别为：复合稀土氧化物1-4 份、冰晶石1-3份、脱氧剂8-15 份、合金剂0-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于焊条药皮的添加剂，其特征在于，其主要成分包含复合稀土氧化物、冰晶石、脱氧剂、合金剂，所述复合稀土氧化物、冰晶石、脱氧剂、合金剂的质量比值分别为：复合稀土氧化物1-4份、冰晶石1-3份、脱氧剂8-15份、合金剂0-5份。


2.根据权利要求1所述的一种用于焊条药皮的添加剂，其特征在于，所述复合稀土氧化物指至少含有铈(Ce)、镧(La)、钕（Nd）、钇(Y)稀土元素的氧化物粉体，粒度为160目；其各组分的质量分数分别为：铈(Ce)6-7份、镧(La)2-3份、钕（Nd）和钇(Y)5-10份。


3.根据权利要求1所述的一种用于焊条药皮的添加剂，其特征在于，所述冰晶石分子式为NaAlF6，其质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文成，赵云志，
申请(专利权)人：锦州宏达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21