CN102814602A - 无硅高韧性耐腐蚀熔炼焊剂及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种无硅高韧性耐腐蚀熔炼焊剂及生产方法。无硅焊剂的成分重量百分比为：SiO2≤2%，Al2O3+Na2O23~32%，CaO+CaF235~45，MgO+BaO26~41%，FeO≤1.5%，S≤0.035%，P≤0.04%，H2O≤0.01%。选用高纯材料（纯度≥95%）为无硅焊剂的生产原料，按照焊剂化学组分要求，将各原料以一定比例搅拌均匀，经熔炼、造粒、烘干、筛选生产过程，生产出无硅熔炼焊剂成品。该焊剂不但解决了国内无硅焊剂脱渣困难的难题，而且焊剂AY-11G具有比较优良的工艺性能和力学性能，特别是其低温冲击韧性较高，耐腐蚀好，为国内无硅焊剂匹配应用提供了新品种。
Description
技术领域
本发明涉及焊剂技术领域，具体是一种无硅高韧性耐腐蚀熔炼焊剂及生产方法。
背景技术
目前国内所用无硅焊剂产品仍然依靠进口，虽然国内一些企业和研究机构对无硅焊剂做了一些研究工作，但无硅焊剂脱渣这一基本难题仍无法突破。
发明内容
本发明的目的是提供一种无硅高韧性耐腐蚀熔炼焊剂（AY-11G简称无硅焊剂）及生产方法，不但解决了国内无硅焊剂脱渣困难的难题，而且该焊剂具有优良的工艺性能和力学性能，特别是其低温冲击韧性较高，耐腐蚀好，为国内无硅焊剂匹配应用提供了新品种。
本发明采用的技术方案是以高纯原料（纯度≥95%）为生产原料，如铝粉、镁粉、萤石、碳酸钡，碳酸钠等，将这些原料破碎筛选，按比例搅拌均匀，在计算机控制的电炉中进行物理和化学反应，来制成无硅高韧性耐腐蚀熔炼焊剂。
本发明的焊剂的成分重量百分比为：SiO2≤2%，Al2O3+Na2O23~32%，CaO+CaF235~45%，MgO+BaO26~41%，FeO≤1.5%，S≤0.035%，P≤0.04%，H2O≤0.01%。
本发明的焊剂的制备方法是将高纯原料按照计算比例混合，放入熔炼炉中熔炼；原料熔化为液态并充分反应后，经造粒后制成焊剂半成品；以及熔炼出的焊剂半成品经烘干、筛分、包装等，最后制成焊剂成品。
具体步骤如下：
1）将铝粉、镁粉、萤石、碳酸钡，碳酸钠高纯原料破碎筛选；
2）所需矿石成份根据下式计算：
Q：所需矿石成份百分数，a：所定化合物在焊剂中的成份（%）之和，b：该化合物在选定矿石中的成份（%）之和；焊剂中各成份重量百分比为：SiO2≤2%，Al2O3+Na2O23~32%，CaO+CaF235~45%，MgO+BaO26~41%，FeO≤1.5%，S≤0.035%，P≤0.04%，H2O≤0.01%；
3）根据焊剂成份确定矿石配比，换算各矿石的百分含量，混合各矿石；
4）放入熔炼炉中熔炼；
5）待原料熔化为液态，并充分反应后，经造粒后制成焊剂半成品，焊剂半成品经烘干、筛分、包装等，最后制成焊剂成品。
本发明的焊剂试焊过程中起弧快、维弧稳定，焊接迅速，脱渣容易，焊缝过渡平滑，抗气孔，抗裂纹能力强，机械性能强。本发明的焊剂可配合H00Cr19Ni12Mo2Cu2、H00Cr19Ni12Mo2等焊丝，焊接奥氏体不锈钢和耐腐蚀压力容器等，也可配合H10Mn2等焊丝焊接船用高强钢板。
具体实施方法
实施例1：
1．焊剂配方计算
选定的无硅焊剂成分如表1：
表1 （无硅焊剂成分%）
| 名称 | SiO2 | Al2O3+Na2O | CaO+CaF2 | MgO+BaO | FeO | S | P |
| 成分 | ≤2 | 25 | 38 | 35 | ≤1.5 | ≤0.035 | ≤0.04 |
焊剂生产原料（纯度）成分如表2：
所需矿石成分根据下式计算：
Q：所需矿石成份百分数（不是焊剂配方的百分含量），a：所定化合物在选定的焊剂中的成份（%）之和（SiO2、FeO等微量成分只控制其上限，不参与配方计算，参与计算的成分有：Al2O3、Na2O、CaO、CaF2、MgO和BaO）；b：该化合物在选定矿石中的成份（%）之和。
计算得出各原料的百分含量如表3：
表3 各原料百分含量
2．按照表3所示原料比例，将各种原料充分搅拌均匀，倒入熔炼炉中熔炼，待充分反应后，采用造粒法造粒。
3．将造粒后的半成品，进行烘干、筛选、包装成产品。
焊剂成品的化学成分见表4：
表4 焊剂成品化学成分
wt%
| 名称 | SiO2 | Al2O3+Na2O | CaO+CaF2 | MgO+BaO | FeO | S | P |
| 成分 | 1.2 | 24.6 | 37.6 | 34.6 | 0.98 | 0.013 | 0.008 |
力学性能：焊接奥氏体不锈钢、耐腐蚀压力容器、船用高强钢板等（力学试验数据如表5和表6）
配用焊丝：H00Cr19Ni12Mo2Cu2、H00Cr19Ni12Mo2、H10Mn2
使用电源：交、直流两用
表5力学试验数据
表6力学试验数据
实施例2：
1．焊剂配方计算
选定的无硅焊剂成分如表21：
表21 （无硅焊剂成分）
| 名称 | SiO2 | Al2O3+Na2O | CaO+CaF2 | MgO+BaO | FeO | S | P |
| 成分 | ≤2 | 24 | 34 | 40 | ≤1.5 | ≤0.035 | ≤0.04 |
以下步骤与实施例1相同。
实施例3：
1．焊剂配方计算：
选定的无硅焊剂成分如表31：
表31 （无硅焊剂成分）
| 名称 | SiO2 | Al2O3+Na2O | CaO+CaF2 | MgO+BaO | FeO | S | P |
| 成分 | ≤2 | 29 | 44 | 27 | ≤1.5 | ≤0.035 | ≤0.04 |
以下步骤与实施例1相同。
Claims (3)
1.一种无硅高韧性耐腐蚀熔炼焊剂，其特征在于无硅焊剂的成分重量百分比为：SiO2≤2%，Al2O3+Na2O23~32%，CaO+CaF235~45，MgO+BaO26~41%，FeO≤1.5%，S≤0.035%，P≤0.04%，H2O≤0.01%。
2.一种如权利要求1所述的无硅高韧性耐腐蚀熔炼焊剂的制备方法，其特征在于按以下步骤：
1）将铝粉、镁粉、萤石、碳酸钡，碳酸钠等高纯原料破碎筛选；
2）所需矿石成份根据下式计算：
Q：所需矿石成份百分数，a：所定化合物在焊剂中的成份（%）之和，b：该化合物在选定矿石中的成份（%）之和；焊剂中各成份重量百分比为：SiO2≤2%，Al2O3+Na2O23~32%，CaO+CaF235~45%，MgO+BaO26~41%，FeO≤1.5%，S≤0.035%，P≤0.04%，H2O≤0.01%；
3）根据焊剂成份确定矿石配比，换算各矿石的百分含量，混合各矿石；
4）放入熔炼炉中熔炼；
5）待原料熔化为液态，并充分反应后，经造粒后制成焊剂半成品，焊剂半成品经烘干、筛分、包装等，最后制成焊剂成品。
3.根据权利要求2所述的无硅高韧性耐腐蚀熔炼焊剂的制备方法，其特征在于所选用的矿石生产原料为高纯材料，纯度≥95%。
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