含富镁粘土和蓝晶石的碳钢焊条涂料制造技术

一种含有富镁粘土和蓝晶石的低碳钢电焊条涂料。主要由国产天然金红石、国产人造金红石、还原钛铁矿、中碳锰铁、富镁粘土、蓝晶石、云母、长石、白泥等组成。由于采用１～１０％的富镁粘土，１～１０％的蓝晶石，从而完全不用昂贵的进口天然金红石，减少了钛白粉用量，能改善压涂工艺性能和焊接工艺。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种含有富镁粘土、蓝晶石的碳钢焊条涂料。该焊条主要用于焊接车辆、船舶、建筑、机械制造等低碳钢结构，特别适用于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求表面光洁的盖面焊。目前常用的低碳钢焊条涂料一般由进口天然金红石、国产金红石、钛白粉、还原钛铁矿、白泥、长石、云母、大理石、中碳锰铁、微纤等材料组成。以目前常用的出口E4313碳钢电焊条涂料(还原钛铁矿系)为例，其配方范围通常是进口天然金红石含量为20～30%、国产金红石含量为20～30%、钛白粉含量为1～8%、还原钛铁矿为20～30%、白泥为8～14%、长石为5～10%、云母为1～5%、大理石为7～10%，中碳锰铁为6～10%，微纤为1～5%。由于作为主体材料的进口天然金红石的成本占配方总成本的49%以上，因此造成生产成本很高。因进口天然金红石物相结构中的金红石型约占95%，锐钛矿型的约占2%，而国产天然金红石物相结构中的金红石型约占43%，锐钛矿型约占45%，而国产人造金红石物相结构中金红石型约占87%，但氧化亚铁(FeO)的含量较高，影响焊接工艺性能，故国产人造金红石不能代替天然金红石。在同一配方中，完全采用进口天然金红石与完全采用国产天然金红石相比，则在焊接工艺性能上会产生很大的差异进口天然金红石加入焊条药皮中，焊条飞溅率为4%，脱渣率为75%;而用国产天然金红石，其飞溅率为6%，脱渣率为64%，因此不能完全用国产天然金红石替代进口天然金红石。本专利技术的目的是寻找廉价材料，在保证电焊条性能指标不变，甚至有所提高的前提下，完全替代昂贵的进口天然金红石，达到降低其生产成本的目的。进口天然金红石的化学成分为TiO2≥96%，S≤0.03%，P≤0.03%。国产天然金红石的化学成分为TiO2≥92%，S≤0.03%，P≤0.03%。国产人造金红石的化学成分为TiO2≥87%，S≤0.04%，P≤0.04%。钛白粉的化学成分为TiO2≥98%，S≤0.03%，P≤0.04%。富镁粘土是一种具有纤维结构的铝镁硅酸盐粘土，其化学成分SiO255～62%，MgO8～12%，Al2O38～12%，S≤0.05%，P≤0.05%，含有少量的Fe2O3和K2O等，比重2～2.3g/cm2，胶质价3.3～4.3mg/g。富镁粘土矿质地柔软，滑性和可塑性较好，易水溶成混浊液，流动性、胶质性比钛白粉好，它又是一种纤维状物质，在显微镜下呈发状、针状和细管状，分散性大，比表面达400～500m2/g。当富镁粘土加入焊条涂料后，经搅拌，可在涂粉颗粒之间形成网状联结，能提高焊条药皮强度，所以富镁粘土是改善焊条药皮涂敷性能的一种理想辅助材料。蓝晶石是一种具有遇高温膨胀而不收缩特征的铝镁硅酸盐矿，其化学成分SiO2≤40%，Al2O3≥55%，S≤0.05%，P≤0.05%，比重4.3～4.7g/cm2。蓝晶石在加热温度1200℃～1450℃时，其一次膨胀率为12～17%，且随粒度的粗细变化而变化，70%～80%通过200目时，一次膨胀率为10%～14%，70%～80%通过100目时，一次膨胀率为15%～16%，一般用于耐火材料。当蓝晶石加入焊条药皮后，由于其特殊的性能，将会改善焊接脱渣性，焊缝金属成型。富镁粘土和蓝晶石都是廉价的天然矿石，其化学成分及物理特性均符合焊条的制造工艺及焊接工艺要求。采用富镁粘土和蓝晶石配制低碳钢电焊条涂料可以全部不用进口天然金红石，大幅度降低钛白粉用量。由于上述富镁粘土和蓝晶石有利于碳钢焊条药皮配方的设计，富镁粘土的粘结性、流动性，胶质性优于钛白粉，能够大大提高焊条涂料的粘塑性，改善压涂性能，有利焊条压制成型，从而提高了焊条的出条率;蓝晶石的使用可改善焊接脱渣性能、焊缝金属成型，因而弥补了国产天然金红石焊接工艺性能的不足，故可实现用国产天然金红石完全代替了进口天然金红石的目的。本专利技术是一种含有富镁粘土和蓝晶石的低碳钢电焊条涂料，其特征在于所述的电焊条涂料系列配方中，其各种主要材料掺入的重量百分比范围是国产天然金红石5～15，国产人造金红石15～25，还原钛铁矿20～25，钛白粉1～5，中碳锰铁6～10，大理石5～10，富镁粘土1～10，蓝晶石1～10。其它材料如云母、白泥、长石、微纤等辅助材料，其配比可相应地调整。由于进口天然金红石被完全取代，钛白粉用量下降，因此，用本专利技术配制的碳钢焊条涂料与普通的碳钢焊条涂料相比，可以大大降低电焊条生产成本(目前市场进口天然金红石为5000～6000元/吨，钛白粉为6000～7000元/吨，国产天然金红石2500～3000元/吨，而用于生产碳钢焊条涂料的富镁粘土仅为350～450元/吨，蓝晶石为800～1000元/吨)。生产与焊接实践证明采用含有富镁粘土和蓝晶石的碳钢焊条涂料生产的电焊条与用进口天然金红石为主体材料生产的电焊条比较，在各项性能指标相同的情况下，每吨焊条药皮配方的成本可下降110元左右，同时，由于改善了焊条涂料的涂敷性能，提高了焊条的出条率，日班产量比用进口天然金红石为主体的配方生产的焊条提高了20.4%。从而大大降低了生产成本，降低了能源消耗。权利要求1.一种含有富镁粘土和蓝晶石的低碳钢电焊条涂料，其特征在于所述的电焊条涂料系列配方中，其各种主要材料掺入的重量百分比范围是国产天然金红石5～15，国产人造金红石15～25，还原钛铁矿20～25，钛白粉1～5，中碳锰铁6～10，大理石5～10，富镁粘土1～10，蓝晶石1～10。2.根据权利要求1的上述低碳钢电焊条涂料，其特征在于上述系列配方中的国产天然金红石的化学成分为TiO2≥92%，S≤0.03%，P≤0.03%。3.根据权利要求1的上述低碳钢电焊条涂料，其特征在于上述系列配方中的国产人造金红石的化学成分为TiO2≥87%，S≤0.04%，P≤0.04%。4.根据权利要求1的上述低碳钢电焊条涂料，其特征在于上述系列配方中的钛白粉的化学成分为TiO2≥98%，S≤0.03%，P≤0.04%。5.根据权利要求1的上述低碳钢电焊条涂料，其特征在于上述系列配方中的富镁粘土的化学成分为SiO255～62%，MgO8～12%，Al2O38～12%，S≤0.05%，P≤0.05%。6.根据权利要求1的上述低碳钢电焊条涂料，其特征在于上述系列配方中的蓝晶石的化学成分为SiO2≤40%，Al2O3≥55%，S≤0.05%，P≤0.05%。全文摘要一种含有富镁粘土和蓝晶石的低碳钢电焊条涂料。主要由国产天然金红石、国产人造金红石、还原钛铁矿、中碳锰铁、富镁粘土、蓝晶石、云母、长石、白泥等组成。由于采用1～10％的富镁粘土，1～10％的蓝晶石，从而完全不用昂贵的进口天然金红石，减少了钛白粉用量，能改善压涂工艺性能和焊接工艺。文档编号B23K35/36GK1096237SQ9311153公开日1994年12月14日 申请日期1993年6月11日 优先权日1993年6月11日专利技术者章志欣, 周家华, 仲祥林, 周明宝, 游夏飏, 韩钫 申请人:江苏宇宙焊接材料集团公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有富镁粘土和蓝晶石的低碳钢电焊条涂料，其特征在于所述的电焊条涂料系列配方中，其各种主要材料掺入的重量百分比范围是：国产天然金红石：５～１５，国产人造金红石：１５～２５，还原钛铁矿：２０～２５，钛白粉１～５，中碳锰铁：６～１０，大理石５～１０，富镁粘土：１～１０，蓝晶石：１～１０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章志欣，周家华，仲祥林，周明宝，游夏，韩钫，
申请(专利权)人：江苏宇宙焊接材料集团公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]