CN103056547B - 一种环保易脱渣焊条及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种环保易脱渣焊条及其制备方法,属于焊接材料领域,具体涉及一种环保型焊条,具有熔化效率高、低烟尘、易脱渣和脱渣后表面成金属色，且适应范围广,适应性强,焊接效率高的焊条及其制备方法的技术方案，其特征在于它是由下述重量份配比的粉原料还原钛铁矿10-30%；金红石10-27%；海泡石0-4%；中碳锰铁5-18%；氧化铝0-10%；氧化镁0-8%；硅铁0-8%；镍0-10%；云母0-8%，经混合,并加入其总重量25%的模数为2.8M钾钠水玻璃，搅拌均匀，压涂于焊芯上面而成的焊条。本发明与现有技术相比，一种环保型焊条,具有熔化效率高、低烟尘、易脱渣，脱渣后表面成金属色等特点。该焊条适应范围广,适应性强,而且焊接效率高。
Description
技术领域
本发明一种环保易脱渣焊条及其制备方法，属于焊接材料领域,具体涉及一种环保型焊条,具有易脱渣和脱渣后表面成金属色，且适应范围广,适应性强,焊接效率高的焊条及其制备方法的技术方案。
背景技术
随着科学技术的飞速发展，焊接技术的应用日益广泛。特别是近些年人民生活水平的提高，对机电产品的需求日趋多样化精美化，焊接工艺技术就更显现出其他工艺所无法比拟的优越性。根据工业发达国家统计，目前焊接结构钢用钢量已占全世界钢产量的45％-50％，而且还在快速增长。然而由焊接过程产生的环境污染物也在影响我们生存的环境。
日本是最先提出研制低烟尘焊条的国家，其在低烟尘焊条的研制方面处于世界领先地位。日本神钢推出的第一代所谓低尘无毒害焊条LMB系列，由于工艺性能比同类焊条差没有推广使用。此后，日本又推出了新一代低尘焊条，使用性能与同类焊条接近，如神钢的ZERODE系列和日铁的EX系列焊条。由于售价比同类焊条高10～20％，特别是近年来日本大力开发应用高效率的焊丝，焊条产量只占整个焊接材料的百分之十几，每年只生产几万吨，所以使得新一代低烟尘焊条未得到大范围的使用。日本焊接业在1999年总结20世纪、展望2l世纪的焊接技术时，再一次提出应推广使用低尘焊条。
德国等国家基本是在传统配方的基础上，在不影响焊条工艺性能的条件下，尽量降低焊条的发尘量，但降尘的效果不是特别明显。美国、德国等国家在焊接车间烟尘治理方面作了大量的研究工作，发明了各种净化排除烟尘设备如呼吸保护器、净化呼吸头罩、烟尘收集器等，设计了多种通风方案以及大型的除尘系统如美国的Trunkline系列。但这些措施没有从根本上解决烟尘的问题，必须从焊接材料本身入手，控制焊接烟尘的数量，包括如何减少烟尘的数量，或把烟尘转化为无害的物质
我国的低烟尘焊条的研制起步较晚，70年代后期开展了低烟尘焊条的研制以及焊接烟尘的机理研究。先后有清华大学、有甘肃工业大学、哈尔滨焊接研究所、天津大学、大连铁道学院等单位进行了研究工作，取得了研制成果并且发表了相关的研究报告。这些单位也开发了一些低尘低毒性焊条，如兰州长虹的兰虹J426DF、猴王焊接公司的YT506DF、和合肥电焊条厂的J507DF等产品。
专利号201010284377.6提供一种生产耗能少，焊接不易产生飞溅，烟尘小，环境友好的节能环保焊条，所使用的含有大量的金红石，金红石价格较昂贵。
专利号200610010300.3提供一种新渣系环保低烟尘焊条，大理石17.44～42.9，氟化钡3.77～13.52，硅灰石3.61～21.56，钛白粉1.33～7.17，金红石0～11.05，铝镁粉0～6.15，萤石3.97～16.94，碳酸钡0～9.01，铁粉0～24.71，低硅～2.5，中锰～3.5，钛铁～9.5，纯碱～0.5。该发明生产的焊条适合在建筑、造船、冶金、石化等工业领域进行广泛应用。
专利号02146462.6发明了一种低尘环保型碳钢电焊条，还原钛铁矿30-40、金红石18-28、白泥5-10、云母5-10、中锰5-10、大理石2-8、白土子2-6、叶腊石1-4、长石2-6、硅灰石1-4、天然谷物皮2-6。主要通过调整药皮中造渣剂的组份，形成熔渣，减少金属蒸发，从而降低有害尘量。
发明内容
本发明焊条及其制备方法目的在于：为克服上述现有技术中的不足，提供一种环保型焊条,具有易脱渣和脱渣后表面成金属色，且适应范围广,适应性强,焊接效率高的焊条及其制备方法的技术方案。
本发明一种环保易脱渣焊条，其特征在于是一种环保型焊条,具有易脱渣和脱渣后表面成金属色，且适应范围广,适应性强,焊接效率高的焊条，具体来讲是一种选用还原钛铁矿、金红石、海泡石、中碳锰铁、氧化铝、氧化镁、硅铁、镍和云母为原料，药皮中二氧化钛通常由钛白粉和金红石两者经混合搭配使用,并加入原料总重量25％的模数为2.8M钾钠水玻璃，搅拌均匀，压涂于焊芯上面制备而成的焊条，该焊条成份为：还原钛铁矿23-30％；金红石23-27％；海泡石4％；中碳锰铁15-18％；氧化铝4-10％；氧化镁4-8％；硅铁4-8％；镍2-10％；云母3-8％，总成分为100％。
上述一种环保易脱渣焊条的制备方法，其特征在于本发明原料配方按照重量百分比为：还原钛铁矿23-30％；金红石23-27％；海泡石4％；中碳锰铁15-18％；氧化铝4-10％；氧化镁4-8％；硅铁4-8％；镍2-10％；云母3-8％，总成分为100％。其具体工艺方法步骤为：
I、将原料配方按照重量百分比为：还原钛铁矿23-30％；金红石23-27％；海泡石4％；中碳锰铁15-18％；氧化铝4-10％；氧化镁4-8％；硅铁4-8％；镍2-10％；云母3-8％，总成分为100％经粉碎球磨，制成具有200-400目的粉末，并将材料中的碳锰铁合金粉进行钝化处理；
II、将I处理的原料，混合均匀，缓慢加入原料总重量25％的模数为2.8M钾钠水玻璃，湿拌均匀，即成焊条药皮涂料；
III、采用无极变速电焊条螺旋涂料机将II所制备的焊条药皮涂料在H08A焊芯上进行压涂，压出的焊条表面光洁，涂层均匀密实，最后将压涂好的湿焊条进行干燥，在150-200℃下，烘焙1小时，即可分装出厂。
本发明焊条及其制备方法的有益效果：
1、选用氧化铝和氧化镁，改善了熔滴的过渡形态，提高了焊条的熔化速度，调整熔滴的粘度使熔滴的表面张力减小，从而使飞溅减少，获得很好的工艺性能。加入一定量的氧化铝和氧化镁提高了焊缝的低温冲击韧性。
2、在药皮中提高硅的含量不但降低了烟尘，同时还降低了烟尘的毒性。
3、因为加入特定比例的钛白粉使药皮具有良好的塑性，改善了焊条压涂工艺性能，但用量不能过多。金红石具有稳弧、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。
4、选用金红石降低烟尘，但是太高会降低焊缝的低温冲击韧性，药皮中加入一定量的镍粉提高焊缝的低温冲击韧性。
5、钛铁、锰铁、硅铁等常用的铁合金在加入量不大时都有一定的降尘、降毒作用，且比一般矿物粉剂作用强的多。
6、脱渣后焊缝金属成金属色。
附图说明
图1为除渣前焊接形貌图
图2为除渣后焊接形貌图
具体实施方式
实施方式1：其具体工艺方法步骤为：
I、将填料组分和含量按重量计为：还原钛铁矿30％；金红石27％；海泡石4％；中碳锰铁18％；氧化铝4％；氧化镁4％；硅铁4％；镍2％；云母7％的原料进行粉碎球磨，制成具有200目的粉末，并将材料中的碳锰铁合金粉进行钝化处理；
II、将I处理的原料，混合均匀，缓慢加入其原料总重量25％的模数为2.8M钾钠水玻璃，湿拌均匀，即成焊条药皮涂料；
III、采用无极变速电焊条螺旋涂料机将II所制备的焊条药皮涂料在H08A焊芯上焊芯进行压涂，压出的焊条表面光洁，涂层均匀密实，最后将压涂好的湿焊条进行干燥，在150℃下，烘焙1小时，即可分装出厂。施焊效果如图1和图2所示。
实施方式2：
I、将填料组分和含量按重量计为：还原钛铁矿30％；金红石24％；海泡石4％；中碳锰铁15％；氧化铝8％；氧化镁6％；硅铁4％；镍6％；云母3％的原料进行粉碎球磨，制成具有400目的粉末，并将材料中的碳锰铁合金粉进行钝化处理；
II、将I处理的原料，混合均匀，缓慢加入其原料总重量25％的模数为2.8M钾钠水玻璃，湿拌均匀，即成焊条药皮涂料；
III、采用无极变速电焊条螺旋涂料机将II所制备的焊条药皮涂料在H08A焊芯上进行压涂，压出的焊条表面光洁，涂层均匀密实，最后将压涂好的湿焊条进行干燥，在200℃下，烘焙1小时，即可分装出厂。施焊效果如图1和图2所示。
实施方式3：
I、将填料组分和含量按重量计为：还原钛铁矿23％；金红石23％；海泡石4％；中碳锰铁18％；氧化铝8％；氧化镁6％；硅铁6％；镍6％；云母6％的原料进行粉碎球磨，制成具有300目的粉末，并将材料中的碳锰铁合金粉进行钝化处理；
II、将I处理的原料，混合均匀，缓慢加入其原料总重量25％的模数为2.8M钾钠水玻璃，湿拌均匀，即成焊条药皮涂料；
III、采用无极变速电焊条螺旋涂料机将II所制备的焊条药皮涂料在H08A焊芯上进行压涂，压出的焊条表面光洁，涂层均匀密实，最后将压涂好的湿焊条进行干燥，在180℃下，烘焙1小时，即可分装出厂。施焊效果如图1和图2所示。
Claims (2)
1. 一种环保易脱渣焊条，其特征在于是一种以还原钛铁矿、金红石、海泡石、中碳锰铁、氧化铝、氧化镁、硅铁、镍和云母为原料，药皮中二氧化钛通常由钛白粉和金红石两者搭配混合使用,并加入原料总重量25%的模数为2.8M钾钠水玻璃，搅拌均匀，压涂于焊芯上面制备而成的环保型焊条，该焊条成份为：还原钛铁矿23-30%；金红石23-27%；海泡石4%；中碳锰铁 15-18%；氧化铝 4- 10%；氧化镁 4- 8%；硅铁 4- 8%；镍 2- 10%；云母 3-8%，总成分为100%。
2.权利要求1所述一种环保易脱渣焊条的制备方法，其具体工艺方法步骤为：
、将原料按照重量百分比为：还原钛铁矿23-30%；金红石23-27%；海泡石4%；中碳锰铁 15-18%；氧化铝 4- 10%；氧化镁 4- 8%；硅铁 4- 8%；镍 2- 10%；云母 3-8%，总成分为100%经粉碎球磨，制成具有200-400目的粉末，并将材料中的碳锰铁合金粉进行钝化处理；
、将处理的原料，混合均匀，缓慢加入原料总重量25%的模数为2.8M钾钠水玻璃，湿拌均匀，即成焊条药皮涂料；
、采用无极变速电焊条螺旋涂料机将所制备的焊条药皮涂料在H08A焊芯上进行压涂，压出的焊条表面光洁，涂层均匀密实，最后将压涂好的湿焊条进行干燥，在150-200℃下，烘焙1小时，即可分装出厂。
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