一种埋弧烧结焊剂及其生产方法技术

本发明专利技术涉及船体建造高效焊接工艺，焊剂铜垫多丝单面埋弧自动焊的焊接技术，尤其是一种包含上表面焊剂与衬垫焊剂的埋弧自动焊烧结焊剂及其生产方法。本发明专利技术的埋弧烧结焊剂，由上表面焊剂和衬垫焊剂组合而成，成分为：上表面焊剂：ＣａＯ５～１０％，ＭｇＯ１５～２０％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］７～１４％，ＭｎＯ３～６％，ＳｉＯ↓［２］１０～１５，ＴｉＯ↓［２］５～１０％，Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］３４～３８％，稀土硅铁２％，钛铁１％，硼砂０．５％，锰铁０．５％；衬垫焊剂：ＣａＯ１５～２０％，ＭｇＯ３０～３５％，Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］５～１０，ＭｎＯ１０～１５％，ＳｉＯ↓［２］１５～２０，ＴｉＯ↓［２］５～１０％，Ｎａ↓［２］Ｏ４～５％。

Submerged arc sintered flux and method for producing the same

The present invention relates to a hull construction of high efficiency welding technology, welding flux and copper pad multiwire single-sided submerged arc welding, especially containing a surface flux with liner flux automatic submerged arc welding of sintered flux and its production method. The invention of the submerged arc agglomerated flux, flux and flux on the surface by the pad assembly components: surface flux: CaO5 ~ 10%, MgO15 ~ 20%, Al: 2 O: 3 - 7 - 14%, MnO3 - 6%, SiO: 2, TiO: 10 ~ 15. 2 from 5 to 10%, down Fe 2 O down 3 from 34 to 38%, rare earth ferrosilicon 2%, titanium iron 1%, borax 0.5%, ferromanganese 0.5%; liner flux: CaO15 ~ 20%, MgO30 ~ 35%, Fe: 2 O: 3 - 5 - 10, MnO10 - 15%, SiO 2: 15 ~ 20 TiO, down 2 from 5 to 10%, Na: 2 ~ 5% O4.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船体建造高效焊接工艺，焊剂铜垫多丝单面埋弧自动 焊的焊接技术，尤其是一种包含上表面焊剂与衬垫焊剂的埋弧自动焊 烧结焊剂及其生产方法。
技术介绍
随着船舶吨位的大型化，船体建造中大量采用了分段建造法。以 往，船板拼接采用埋弧自动单面焊，但由于板厚和拼板接缝长度的增 加，分段的重量和占用面积也随之增加，这给分段翻身封底焊带来了 很大困难，而且对厂房的高度及起重设备的数量都有较高的要求。同 时，双面焊效率低，占用工位时间长，很难满足大中型造船厂快节奏、 高效率的生产需要。为此，20世纪80年代以来，日本开发了一系列 适合造船焊接的单面焊技术，如铜垫板法、焊剂垫法(RF)、焊剂铜 衬垫法(Flux Coper Backing,简称FCB)等单面焊技术。其中，FCB法 是综合了上述前两种焊接方法的优点而发展起来的，应用最为广泛。随着我国船舶工业的兴起，单面焊双面成形多丝埋弧高效焊接方 法在国内的使用越来越广泛。近几年来，国内各船厂相继引进了多条 这种先进的平面分段流水线，目前投入使用的已有8条，在建并预计 在今年年底前投产的达6条之多；据不完全统计，预计在未来的两年 内，国内将有接近20条单面焊双面成形多丝埋弧分段流水生产线投 入使用。然而，国内还没有与FCB法这种高效焊接方法配套的焊接材料，国外也只有日本的两冢公司有该类产品。因此，日本进口FCB 焊材一直垄断着国内市场。对于国内造船厂而言，使用进口 FCB焊 材存在诸多问题 一是价格非常高；二是定货周期较长；三是售后服 务不及时等。在工艺性能方面，现有进口 FCB焊材在焊接中厚度高 强度钢板时，容易出现横向裂纹及终端裂纹。因此，研制属于自己的 FCB焊材就成为进一步推广此高效焊接方法、降低生产成本的关键。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就在于克服现有技术中的不足，提供 一种埋弧烧结焊剂，由上表面焊剂和衬垫焊剂组合而成，成分为 上表面焊剂CaO 5 10%， MgO 15 200/0， A1203 7 14%， MnO 3 60/0， Si02 10 15, Ti02 5 腦， Fe203 34 38%， 稀土硅铁2%， 钛铁1%， 硼砂0.5%， 锰铁0.5%; 衬墊焊剂 CaO 15 20%，MgO 30 35%, Fe203 5 10， MnO 10 15%, Si02 15 20， Ti02 5 腦， Na20 4 5%。本埋弧烧结焊剂的生产方法是将原材料按上述配比和实际需要 的颗粒度过筛后进行配料，充分混合后加入水玻璃进行湿搅拌，然后 用造粒机进行造粒，焊剂粒度控制在10 60目之间；将造粒好后的 湿颗粒焊剂，在低温炉中进行200 300'C低温烘干，过筛，冷却，再 于高温炉中进行400 500。C高温烧结；最后经分选，冷却，装入具有 防潮包装的真空包装袋中供焊接生产使用。本专利技术的有益效果是本专利技术焊剂用于焊剂铜垫多丝单面埋弧自 动焊(FCB法)，焊接电弧稳定、烟尘少，焊缝成形美观，过渡平滑，无 咬边等缺陷；本专利技术的组分配方确保了 100kJ/cm大线能量下焊缝金 属的晶粒细化；用于FCB法代替普通单面焊接方法可使生产效率提 高3 5倍，同时本专利技术比进口同类焊接材料成本降低40 50%。上述成分设计是通过大量的理论分析、试验优化，根据大量的试 验数据合理调整渣系配比来调整焊剂的物理特性，如熔点、粘度和流 动性等，并加入大量铁粉与适量的微量元素以保证满足多丝、大线能 量输入条件而研制成功的特种烧结焊剂。 附图说明图l FCB法三丝电极示意图。具体实施例方式实施例一焊剂多丝单面焊埋弧烧结焊剂，其化学成分(质量百分比) 上表面焊剂CaO 8%， MgO 17%， A1203 11%, MnO 4%， Si02 12%, TO2 8%, Fe20336%，稀土硅铁2%，钛铁1%,硼砂0.5%,锰铁0.5%;衬垫焊剂CaO 18%, MgO 33%, Fe203 7%, MnO 12%, Si02腦，Ti02 8%， Na20 4%。实施例二焊剂，其化学成分(质量百分比) 上表面焊剂CaO 5%, MgO 20%, A1203 7%, MnO 6%, Si02 10%, Ti02 10%, Fe20338%，稀土硅铁2%，钛铁1%，硼砂0.5%，锰铁0.5%; 衬垫焊剂CaO 15%， MgO 35%, Fe203 5%， MnO 15%, Si02 15%, Ti02 10%, Na20 5%。实施例三焊剂，其化学成分(质量百分比) 上表面焊剂CaO 10%， MgO 15%， A1203 14%, MnO 3%, Si02 15%， Ti02 5%， Fe20334°/。，稀土硅铁2%，钛铁1%,硼砂0.5%，锰铁0.5%; 衬垫焊剂CaO 20%， MgO 30%, Fe203 10%, MnO 10%, Si02 20%, Ti02 5%,Na20 5%。采用本专利技术的FCB法特种焊丝，其化学成分见表1; 表1焊丝化学成分(％)<table>table see original document page 8</column></row><table>焊接设备采用日本新日铁公司进口的焊剂铜垫三丝单面埋弧自 动焊接设备，三电极的排列方式见图1所示。焊接规范第一丝L: I=1200 1250A, V=34 35V;第二丝 T1:I=1000 1050A， V=38 40V;第三丝T2:I=950 1000A， V=42 44V;检验结果焊缝金属抗拉强度、屈服强度、延伸率以及O-C的低 温冲击功见表3。表3焊缝熔敷金属力学性能<table>table see original document page 8</column></row><table>据表3知，本专利技术运用于FCB法高效焊接方法能获得力学性能 优良的焊缝金属，不仅能满足中国船级社对该类焊材3Y级的评定要 求，而且具有较大的富裕量。此外，无论是屈服强度还是抗拉强度都 能稳定在一个比较合适的范围内，重点考査指标-Akv((TC,J)的值也 非常稳定。与现有日本进口的同类FCB焊材性能相比较，屈强比(屈 服强度/抗拉强度)控制更合理，所获得的焊缝金属力学性能更稳定。本专利技术能应用于国内外各造船厂的FCB法平面分段流水线。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种埋弧烧结焊剂，由上表面焊剂和衬垫焊剂组合而成，成分为：上表面焊剂：　ＣａＯ　５～１０％，　ＭｇＯ　１５～２０％，　Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］　７～１４％，　ＭｎＯ　３～６％，　ＳｉＯ↓［２］　１０～１ ５，　ＴｉＯ↓［２］　５～１０％，　Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］　３４～３８％，　稀土硅铁２％，　钛铁１％，　硼砂０．５％，　锰铁０．５％；　衬垫焊剂：　ＣａＯ　１５～２０％，　ＭｇＯ　 　３０～３５％，　Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］　５～１０，　ＭｎＯ　１０～１５％，　ＳｉＯ↓［２］　１５～２０，　ＴｉＯ↓［２］　５～１０％，　Ｎａ↓［２］Ｏ　４～５％。

【技术特征摘要】
1.一种埋弧烧结焊剂，由上表面焊剂和衬垫焊剂组合而成，成分为上表面焊剂CaO5～10％，MgO15～20％，Al2O3 7～14％，MnO3～6％，SiO2 10～15，TiO2 5～10％，Fe2O3 34～38％，稀土硅铁2％，钛铁1％，硼砂0.5％，锰铁0.5％；衬垫焊剂CaO 15～20％，MgO 30～35％，Fe2O3 5～10，MnO 10～15％，SiO2 15～20，TiO2 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：忻鼎乾，杨华，王欢，余圣甫，沈立，
申请(专利权)人：上海纪好旺造船科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]