新渣系不锈钢焊条制造技术

新渣系不锈钢焊条，多年来国内生产的不锈钢焊条一直存在下列问题：（１）药皮发红、开裂，生产中浪费量大；（２）容易产生气孔，影响焊接质量；（３）电弧稳定性、脱渣性还不够好等问题，本发明专利技术可以有效地解决以上的问题，本发明专利技术新渣系不锈钢焊条，其组成包括：药皮，焊芯，所述的药皮的辅料的重量份数为：金红石３５～４４，长石１５～２４，大理石６～１５，萤石２～６，硅灰石０～９，菱苦土０～９，钛白粉０～１６，赤铁矿０～９，氟化铝０～５，云母０～９，碳酸钡０～４，金属铬６～８，镍粉１～２，纯碱０～１，电解锰３～５，钛铁４～７。本发明专利技术适合在石油、化工、压力容器、建筑和原子能工业等领域进行广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新渣系不锈钢焊条。
技术介绍
现有的国内生产的不锈钢焊条一直存在下列问题(1)药皮发红、开裂，生产中浪费量大；(2)容易产生气孔，影响焊接质量；(3)电弧稳定性、脱渣性还不够好等问题，本专利技术新渣系不锈钢焊条有效的解决了以上的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种交流稳弧性、脱渣性、抗气孔等性能良好的新渣系不锈钢焊条。上述的目的通过以下的技术方案实现一种新渣系不锈钢焊条，其组成包括药皮，焊芯，所述的药皮的辅料的重量份数为金红石的重量份数为35～44，长石的重量份数为15～24，大理石的重量份数为6～15，萤石的重量份数为2～6，硅灰石的重量份数为0～9，菱苦土的重量份数为0～9，钛白粉的重量份数为0～16，赤铁矿的重量份数为0～9，氟化铝的重量份数为0～5，云母的重量份数为0～9，碳酸钡的重量份数为0～4，金属铬的重量份数为6～8，镍粉的重量份数为1～2，纯碱的重量份数为0～1，电解锰的重量份数为3～5，钛铁的重量份数为4～7。上述的新渣系不锈钢焊条，所述的新渣系不锈钢焊条的焊芯H0Cr21Ni10。这个技术方案有以下有益效果1.本专利技术焊条药皮辅料含有金红石和钛白粉。金红石和钛白粉为二氧化钛的两种不同的存在形式，加入特定比例的二氧化钛与其他成分协同后，具有稳弧、降低熔渣粘度(主要在高温时)、造成短渣、增加导电性、改善脱渣等特点。药皮中二氧化钛的通常由钛白粉和金红石两者搭配使用。因为加入特定比例的钛白粉能使药皮具有良好的塑性，改善焊条压涂工艺性能，但用量不能过多，否则不仅成本高而且容易使焊条发红；另一方面，二氧化钛也不可能完全以金红石形式加入，这不仅是因为金红石不像钛白粉那样可以改善焊条的压涂工艺性能，更重要的是由于我国金红石资源较少，在药皮里常以钛白粉代替一部分金红石，这是减少金红石用量的途径之一。由试验可知金红石与钛白粉之比保持本专利技术的比例时，基本上可以取长补短。2.本专利技术中焊条药皮辅料含有特定份额的碳酸盐类物质大理石和菱苦土。并且本专利技术中还加入了特定份额的碳酸钡，与多种辅料搭配起协同作用。在钛钙型焊条中，这些辅料的搭配和协同作用可以有效改善熔渣流动性，降低气孔和白点的倾向，并对脱硫、脱磷、抗裂纹有利。但用量不能太高，否则会使熔渣冷却过程中表面张力的增长速度减慢。亦即削弱了短渣性能，使得熔渣过于流动，影响焊缝成形，不利于操作。同时还会使药皮熔点升高，以致采用空载电压较低的交流电焊机焊接时容易断弧，本专利技术的配比有效地考虑了这一因素。碳酸盐中以大理石、菱苦土、碳酸钡配合使用较好。镁盐对提高焊缝的塑性和韧性比钙盐更有利，同时镁盐还可以改善渣的透气性，使抗气孔能力有所提高。但是，镁盐如果过多，会使焊接工艺性能变差。避免这些问题也是本专利技术的特点之一。3.本专利技术焊条皮辅料中加入特定比例的硅酸盐类物质硅灰石，与云母、长石等辅料搭配，可以有效的改善焊条压涂时的塑性和弹性，调节熔渣的酸碱性。在选定这些造渣剂时，应以三氧化二铝含量低为宜，否则熔渣的熔点和粘度会增高，并可能增多焊缝金属的夹杂物。本专利技术的配比有效地考虑了这一因素。长石还有稳弧作用，可以适当多一些，特别是为了配合空载电压低的交流电焊机避免断弧，可以增加长石比例。当长石含量过大时，焊条端部容易出现局部熔蚀现象，并成圆珠状和四处飞溅，焊条发红严重，熔渣粘度显著下降，促使焊缝成形变坏以及脱渣困难等。云母除了能改善焊条压涂性能以外，还有防止焊条烘干时开裂的作用。但是，云母过多则容易造成断弧，并易引起飞溅，因此力求少用。本专利技术选择的配比有效地考虑了这一因素。4.本专利技术焊条皮中加入了特定比例的氟化铝，与萤石等辅料搭配其协同作用，其主要的协同作用是改善造渣效果。在CaO较多的熔渣里，它门的协同作用能改善熔渣的性能，降低熔点和粘度，增加流动性，使焊缝中气体易于逸出。并与氢结合生成氟化氢而挥发，脱硫和减少白点倾向。但萤石属于高电离元素，使电弧燃烧不稳定、产生有毒气。所以，经筛选实验证明本专利技术的特定比例内效果比较好。5.本专利技术焊条皮中还加入了特定比例的电解锰，用于脱氧和渗合金，同时还对脱硫有利。此外，锰氧化时放出大量热能，提高熔池温度，有利于冶金反应。锰铁的用量范围比较窄。锰铁过多，则由于锰氧化时热量突然迸发，气体迅速膨胀而造成巨大飞溅，并由于脱氧性过强而引起焊缝表面麻点严重和焊缝产生气孔，还可能由于锰铁本身将较多的磷带进焊缝。反之，锰铁过少，则由于熔池热量不够而至流动性差，对焊接操作及冶金反应不利，引起熔池焊缝脱氧不足和焊缝缺陷。经筛选实验证明本专利技术的特定比例内效果比较好。6.本专利技术与通常的药皮配方相比，采用了特定比例的碳酸钡、硅灰石和氟化铝。该三种材料用在焊条药皮中，其本身并与其它辅料一起的协同作用获得了良好的焊接工艺性能。包括交流稳弧性、脱渣性、抗气孔等。这些优良的焊接工艺性能是通过均匀设计的试验方法而获得。本专利技术充分考虑选定辅料之后，采用均匀设计的思想方法，使用中国数学会均匀设计分会推荐的计算机软件，大量、系统地安排试验，并通过非线形地逐步回归分析研究而确定本专利技术的特定配比。此专利技术给出了焊条6个工艺性能指标(交流电弧稳定性、飞溅、发红、脱渣、成形、气孔)与多种焊条药皮辅料的关系，本专利技术建立了二者之间的数学模型。并且经方差分析，表明回归方程呈高度显著。此专利技术也给出了药皮辅料与稳弧性、脱渣性等工艺性能影响规律曲线，用以直观、粗略地观察焊条药皮辅料对不同焊接工艺性能影响趋势。下表是采用均匀设计方法给出的在高维空间里试验点(药皮配方)的分布。表1不锈钢焊条配方数据(wt％) 下面分别是6个工艺性能指标对应于多种药皮辅料的数学模型、分析及趋势图。(1)电弧稳定性v＝10.61995749-0.14083078851X4+0.0013058206390X4*X4+0.0005285414906X10*X10+0.00011944766062X1*X7-0.00029051750079X1*X10-0.00010634844285X2*X5+0.00020012375618X3*X5-0.0005041759023X4*X7+0.00027242430969X4*X8+0.0018232784042X4*X10+0.00020590544244X5*X6-0.0007122079128X5*X8+0.00023888359136X5*X10+0.0003253040098X5*X11+0.00019611695838X6*X7-0.0005429030488X6*X8-0.00015799808268X6*X9-0.0008435062489X7*X11-0.0003347859234X8*X10+0.0019611119435X8*X11+0.00022964367066X10*X11由方程可以看出，药皮辅料之间的组合关系对稳弧性存在着较为复杂的规律性，是多维空间的连续性曲线，本专利技术是根据使用中国数学会均匀设计分会推荐的计算机软件，在实验和专家分析的基础上进行优选的特定数值范围。由以上方程可知①药皮辅料的单一组分以及它们之间交互作用的影响均不可忽视，但大部分以交互作用的方式起作用；②单一组分中萤石对稳弧性起有较大影响，但是为负相关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新渣系不锈钢焊条，其组成包括：药皮，焊芯，其特征是：所述的药皮的辅料的重量份数为：金红石的重量份数为３５～４４，长石的重量份数为１５～２４，大理石的重量份数为６～１５，萤石的重量份数为２～６，硅灰石的重量份数为０～９，菱苦土的重量份数为０～９，钛白粉的重量份数为０～１６，赤铁矿的重量份数为０～９，氟化铝的重量份数为０～５，云母的重量份数为０～９，碳酸钡的重量份数为０～４，金属铬的重量份数为６～８，镍粉的重量份数为１～２，纯碱的重量份数为０～１，电解锰的重量份数为３～５，钛铁的重量份数为４～７。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：孟工戈，杨德云，杨拓宇，金龙浩，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]