CN104625327A - 全位置焊接用焊剂衬垫材料及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全位置焊接用焊剂衬垫材料，以质量分数计，它包含如下组分：71％-84％烧结焊剂，4％-6％酚醛树脂，2％-3％乌洛托品水溶液10％-20％玻璃纤维布。本发明还提供一种全位置焊接用焊剂衬垫材料生产工艺，它包括如下步骤：按照烧结焊剂成分进行配料，混合均匀得到混合料；再加入粘结剂进行造粒；低温烘干、高温烧结即得到成品烧结焊剂；覆膜且烘干；将烘干的烧结焊剂包装即为成品焊剂衬垫材料。利用本发明的工艺生产的适用于全位置焊接的焊剂衬垫材料能满足各种异型位置的焊接，尤其适用于弯曲角焊缝，成型效果好，满足任何位置的单面焊双面成型工艺要求，反面焊道成型美观，有极大的应用价值。

Description

全位置焊接用焊剂衬垫材料及其生产工艺
【技术领域】
本发明涉及焊接领域，特别涉及一种全位置焊接用焊剂衬垫材料及其生产工艺。
【背景技术】
传统的电弧熔透单面焊双面成型焊接，多以采用陶质焊接衬垫材料强制背面焊缝成型。《CN1276896C》公开了一种电弧熔透焊陶质衬垫材料及其制作方法。该技术可满足一些常规平整的位置焊接，并不适用于一些特殊的(比如弯曲位置)焊接。
因此，针对特殊的焊接设计一种可以克服上述不足的全位置焊接用焊剂衬垫材料及其生产工艺显得十分必要。
【发明内容】
有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种适用于全位置焊接的焊剂衬垫材料及其生产工艺，该衬垫材料能满足任何位置的单面焊双面成型工艺要求，反面焊道成型美观。
为实现上述目的，本发明提供的全位置焊接用焊剂衬垫材料，其特征在于：以质量分数计，它包含如下组分：71％-84％烧结焊剂，4％-6％酚醛树脂，2％-3％乌洛托品水溶液10％-20％玻璃纤维布；其中所述烧结焊剂按照质量分数由以下成分组成：25％-30％Al2O3、40％-50％SiO2、5％-10％MgO、5％-10％MnO、5％-10％CaO、0-10％ZrO2、0-2％Fe2O3。
作为一种优选方案，以质量分数计，它包含如下组分：71％烧结焊剂，6％酚醛树脂，3％乌洛托品水溶液和20％玻璃纤维布；其中所述烧结焊剂按照质量分数由以下成分组成：30％Al2O3、40％SiO2、5％MgO、10％MnO、7％CaO、6％ZrO2、2％Fe2O3。
作为又一种优选方案，以质量分数计，该焊剂衬垫材料包含如下组分：84％烧结焊剂，4％酚醛树脂，2％乌洛托品水溶液和10％玻璃纤维布；其中烧结焊剂包含如下成分：28％Al2O3、45％SiO2、7％MgO、8％MnO、9.5％CaO、1％ZrO2、1.5％Fe2O3。
作为又一种优选方案，以质量分数计，该焊剂衬垫材料包含如下组分：77.5％烧结焊剂，5％酚醛树脂，2.5％乌洛托品水溶液和15％玻璃纤维布；其中烧结焊剂包含如下成分：25％Al2O3、50％SiO2、10％MgO、5％MnO、5％CaO、5％ZrO2、1％Fe2O3。
本发明还提供一种全位置焊接用焊剂衬垫材料生产工艺，它包括如下步骤：
(1)配料：以粘土、铝矾土、锰矿、烧结镁砂、锆英砂、镁质泥粉、金红石、萤石、硅铁为原料，按照烧结焊剂成分进行配料；所述烧结焊剂按照质量分数由以下成分组成：25％-30％Al2O3、40％-50％SiO2、5％-10％MgO、5％-10％MnO、5％-10％CaO、0-10％ZrO2、0-2％Fe2O3；
(2)混合：将原料放入搅拌机中搅拌8-15分钟，直至均匀得到混合料；
(3)造粒：加入粘结剂进行造粒；以质量分数计，加入的粘结剂为步骤(2)中混合料的20％；
(4)低温烘干：在300℃-350℃进行低温烘干，然后筛选，得到需要的20-60目颗粒；
(5)高温烧结：在650℃-750℃进行高温烧结，然后筛选，得到需要的20-60目颗粒，即得到成品烧结焊剂；
(6)覆膜：将成品烧结焊剂加热至140℃-170℃，然后加入固化剂搅拌，随后加入固化剂溶液搅拌1-3分钟，使固化剂均匀分散在焊剂上；所述固化剂为酚醛树脂，固化剂溶液为乌洛托品水溶液；
(7)烘干：将覆膜完成的烧结焊剂低温100℃-120℃烘干1小时，随后冷却至室温；
(8)包装：将烘干的烧结焊剂包装入玻璃纤维布中，使用铝箔胶带封口，即为成品焊剂衬垫材料。
进一步地，以质量分数计，所述步骤(3)中的粘结剂为38％硅酸钠水溶液。
进一步地，所述步骤(8)中的焊剂衬垫材料以质量分数计，它包含的组分如下：71％-84％烧结焊剂，4％-6％酚醛树脂，2％-3％乌洛托品水溶液10％-20％玻璃纤维布。
本发明的优点在于：利用本发明的工艺生产的适用于全位置焊接的焊剂衬垫材料能能满足各种异型位置的焊接，尤其适用于弯曲角焊缝，成型效果好，满足任何位置的单面焊双面成型工艺要求，反面焊道成型美观，有极大的应用价值。
【具体实施方式】
为了更好地理解本发明，以下将结合具体实例对本发明进行详细的说明。
本发明全位置焊接用焊剂衬垫材料的生产工艺，其工艺步骤如下：
(1)配料：以粘土、铝矾土、锰矿、烧结镁砂、锆英砂、镁质泥粉、金红石、萤石、硅铁为原料，按照烧结焊剂成分进行配料。
(2)混合：将原料放入搅拌机中搅拌8-15分钟，直至均匀。
(3)造粒：加入混合料20％左右的粘结剂，进行造粒。
(4)低温烘干：在300℃-350℃进行低温烘干，然后筛选，得到需要的20-60目颗粒。
(5)高温烧结：在650℃-750℃进行高温烧结，然后筛选，得到需要的20-60目颗粒。得到成品烧结焊剂。
(6)覆膜：将成品烧结焊剂(即38％含量硅酸钠水溶液)加热至140℃-170℃，然后加入酚醛树脂不停搅拌，随后加入固化剂溶液搅拌1-3分钟，使固化剂均匀分散在焊剂上。
(7)烘干：将覆膜完成的烧结焊剂低温100℃-120℃烘干1小时，随后冷却至室温。
(8)包装：将烘干的烧结焊剂包装入玻璃纤维布中，使用铝箔胶带封口，即为成品焊剂衬垫。
实施例一：
按照上述工艺方法制得一种全位置焊接用焊剂衬垫材料，以质量分数计，该焊剂衬垫材料包含如下组分：84％烧结焊剂，4％酚醛树脂，2％乌洛托品水溶液和10％玻璃纤维布；其中烧结焊剂包含如下成分：28％Al2O3、45％SiO2、7％MgO、8％MnO、9.5％CaO、1％ZrO2、1.5％Fe2O3。
实施例二：
按照上述工艺方法制得一种全位置焊接用焊剂衬垫材料，以质量分数计，该焊剂衬垫材料包含如下组分：77.5％烧结焊剂，5％酚醛树脂，2.5％乌洛托品水溶液和15％玻璃纤维布；其中烧结焊剂包含如下成分：25％Al2O3、50％SiO2、10％MgO、5％MnO、5％CaO、5％ZrO2、1％Fe2O3。
实施例三：
按照上述工艺方法制得一种全位置焊接用焊剂衬垫材料，以质量分数计，该焊剂衬垫材料包含如下组分：71％烧结焊剂，6％酚醛树脂，3％乌洛托品水溶液和20％玻璃纤维布；其中烧结焊剂包含如下成分：30％Al2O3、40％SiO2、5％MgO、10％MnO、7％CaO、6％ZrO2、2％Fe2O3。
实施例1—3中的玻璃纤维布为三种不同厚度的相同材质。
利用本发明实施实施例一至三的焊剂衬垫焊接试验
试验装置：
设备名称 型号 生产厂家
CO2气体保护焊机 KRⅡ500 松下电器
CO2气体保护药芯焊丝 TC-711 江苏泰昌焊丝
试验用钢板：
试板编号 钢板 规格
实施例一 DH32 20mm
实施例二 DH32 20mm
实施例三 DH32 20mm
试验焊接规范：
试板编号 坡口间隙(mm) 坡口角度(°) 焊接电流(A) 焊接电压(V)
实施例一 10 60 160 26
实施例二 10 60 160 26
实施例三 10 60 160 26
焊接接头力学性能：
试验编号 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 延伸率(％) 冲击吸收功(J)-20℃
实施例一 475 565 27 120
实施例二 468 554 27.6 115
实施例三 478 569 28 126
通过上述力学性能数据可以看出，此焊剂衬垫在力学性能上完全能满足船级社3Y级标准。

Claims (7)

1.一种全位置焊接用焊剂衬垫材料，其特征在于：以质量分数计，它包含如下组分：71％-84％烧结焊剂，4％-6％酚醛树脂，2％-3％乌洛托品水溶液10％-20％玻璃纤维布；其中所述烧结焊剂按照质量分数由以下成分组成：25％-30％Al2O3、40％-50％SiO2、5％-10％MgO、5％-10％MnO、5％-10％CaO、0-10％ZrO2、0-2％Fe2O3。
2.根据权利要求1所述的全位置焊接用焊剂衬垫材料及其生产工艺，其特征在于：以质量分数计，它包含如下组分：71％烧结焊剂，6％酚醛树脂，3％乌洛托品水溶液和20％玻璃纤维布；其中所述烧结焊剂按照质量分数由以下成分组成：30％Al2O3、40％SiO2、5％MgO、10％MnO、7％CaO、6％ZrO2、2％Fe2O3。
3.根据权利要求1所述的全位置焊接用焊剂衬垫材料及其生产工艺，其特征在于：以质量分数计，该焊剂衬垫材料包含如下组分：84％烧结焊剂，4％酚醛树脂，2％乌洛托品水溶液和10％玻璃纤维布；其中烧结焊剂包含如下成分：28％Al2O3、45％SiO2、7％MgO、8％MnO、9.5％CaO、1％ZrO2、1.5％Fe2O3。
4.根据权利要求1所述的全位置焊接用焊剂衬垫材料及其生产工艺，其特征在于：以质量分数计，该焊剂衬垫材料包含如下组分：77.5％烧结焊剂，5％酚醛树脂，2.5％乌洛托品水溶液和15％玻璃纤维布；其中烧结焊剂包含如下成分：25％Al2O3、50％SiO2、10％MgO、5％MnO、5％CaO、5％ZrO2、1％Fe2O3。
5.一种生产如权利要求1至4中任一所述全位置焊接用焊剂衬垫材料的工艺，它包括如下步骤：
(1)配料：以粘土、铝矾土、锰矿、烧结镁砂、锆英砂、镁质泥粉、金红石、萤石、硅铁为原料，按照烧结焊剂成分进行配料；所述烧结焊剂按照质量分数由以下成分组成：25％-30％Al2O3、40％-50％SiO2、5％-10％MgO、5％-10％MnO、5％-10％CaO、0-10％ZrO2、0-2％Fe2O3；
(2)混合：将原料放入搅拌机中搅拌8-15分钟，直至均匀得到混合料；
(3)造粒：加入粘结剂进行造粒；以质量分数计，加入的粘结剂为步骤(2)中混合料的20％；
(4)低温烘干：在300℃-350℃进行低温烘干，然后筛选，得到需要的20-60目颗粒；
(5)高温烧结：在650℃-750℃进行高温烧结，然后筛选，得到需要的20-60目颗粒，即得到成品烧结焊剂；
(6)覆膜：将成品烧结焊剂加热至140℃-170℃，然后加入固化剂搅拌，随后加入固化剂溶液搅拌1-3分钟，使固化剂均匀分散在焊剂上；所述固化剂为酚醛树脂，固化剂溶液为乌洛托品水溶液；
(7)烘干：将覆膜完成的烧结焊剂低温100℃-120℃烘干1小时，随后冷却至室温；
(8)包装：将烘干的烧结焊剂包装入玻璃纤维布中，使用铝箔胶带封口，即为成品焊剂衬垫材料。
6.根据权利要求5所述的全位置焊接用焊剂衬垫材料生产工艺，其特征在于：以质量分数计，所述步骤(3)中的粘结剂为38％硅酸钠水溶液。
7.根据权利要求5所述的全位置焊接用焊剂衬垫材料生产工艺，其特征在于：所述步骤(8)中的焊剂衬垫材料以质量分数计，它包含的组分如下：71％-84％烧结焊剂，4％-6％酚醛树脂，2％-3％乌洛托品水溶液10％-20％玻璃纤维布。
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