CN104708228B - 一种通用型自保护药芯焊剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通用型自保护药芯焊剂，按质量百分比由以下组分组成：CaF235％‑40％，SiO220％‑22％，TiO210％‑15％，CaCO37％‑9％，Li2CO35％‑7％，Al‑Mg合金粉16％‑17％，以上组分质量百分比之和为100％。本发明还公开了其制备方法：向组分中加入粘结剂混合均匀，放置在加热炉中烧结，碾碎后过筛，筛选至粒度为80‑100目，得到。本发明通用型自保护药芯焊剂，为具有自保护作用的药芯焊剂，通过造渣，造气，除氧三个方面对焊接熔池进行保护，可在不外加气体保护的情况下进行焊接。

Description

一种通用型自保护药芯焊剂及其制备方法
技术领域
本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种通用型自保护药芯焊剂，本发明还涉及该药芯焊剂的制备方法。
背景技术
药芯焊丝分为气保护药芯焊丝和自保护药芯焊丝两大类。气保护药芯焊丝焊接时需外加CO2，Ar或者两者的混合气体对熔池进行保护。自保护药芯焊丝是在无外加保护气体的情况下进行焊接的，所以自保护药芯焊丝的研制比气保护药芯焊丝更为复杂，发展也比较慢。
自保护药芯焊丝由于是在没有外加气体保护的条件下进行焊接的，所以药芯中要加入一定量的药芯焊剂。主要依靠焊剂自身产生的熔渣，气体对焊接熔池进行保护，同时焊剂中还需加入一定量的脱氧剂，如硅铁、锰铁、铝镁等组分除去熔池中的有害杂质元素。自保护药芯焊丝所用焊剂中需要含有造渣剂，造气剂，脱氧剂，三种成分，从造渣，造气，脱氧，三个层次对熔池进行保护，才能达到理想的保护效果。可知，研制自保护药芯焊丝的难度远远高于气保护药芯焊丝。
自保护药芯焊丝结合了连续施焊的高效性和无需气体保护的便捷性，使之成为可代替实心焊丝和焊条的最有前景的新一代焊材。而自保护药芯焊丝所用的药芯焊剂成为自保护药芯焊丝的关键技术。
将各种气保护药芯焊丝发展成自保护药芯焊丝一直是焊接研究者努力的方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种通用型自保护药芯焊剂，通过造渣，造气，除氧三个方面对焊接熔池进行保护，在不外加气体保护的情况下进行焊接。
本发明的另一个目的是提供一种通用型自保护药芯焊剂的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种通用型自保护药芯焊剂，按质量百分比由以下组分组成：CaF235％-40％，SiO220％-22％，TiO210％-15％，CaCO37％-9％，Li2CO35％-7％，Al-Mg合金粉16％-17％，以上组分质量百分比之和为100％。
本发明的特点还在于，
该药芯焊剂的粒度为80-100目。
本发明所采用的另一个技术方案是，一种通用型自保护药芯焊剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，按质量百分比分别称取：CaF235％-40％，SiO220％-22％，TiO210％-15％，CaCO37％-9％，Li2CO35％-7％，Al-Mg合金粉16％-17％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2，向步骤1称取的组分中加入粘结剂混合均匀，放置在加热炉中烧结，碾碎后过筛，筛选至粒度为80-100目，得到药芯焊剂。
本发明的特点还在于：
步骤2中粘结剂为水玻璃，加入量为药芯焊剂总质量的20％。
步骤2中烧结的温度为500-650℃，时间为3-4h。
本发明的有益效果是，
1.本发明通用型自保护药芯焊剂，为具有自保护作用的药芯焊剂，通过造渣，造气，除氧三个方面对焊接熔池进行保护，可在不外加气体保护的情况下进行焊接。
2.本发明通用型自保护药芯焊剂，为独立于药芯焊丝金属粉系的焊剂，屏蔽掉不同种类自保护药芯焊丝金属粉系的差异，使得自保护药芯焊丝的设计和制造只用专注于金属粉系，给药芯焊丝的设计者和生产者带来极大的便利。
3.本发明药芯焊剂可添加进金属型药芯焊丝内，使金属型药芯焊丝具有自保护作用，从而发展为自保护药芯焊丝。
4.本发明药芯焊剂具有广泛的适用性，可进一步推广自保护药芯焊丝的使用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明通用型自保护药芯焊剂，按质量百分比由以下组分组成：CaF235％-40％，SiO220％-22％，TiO210％-15％，CaCO37％-9％，Li2CO35％-7％，Al-Mg合金粉16％-17％，以上组分质量百分比之和为100％。该药芯焊剂的粒度为80-100目。
上述通用型自保护药芯焊剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，按质量百分比分别称取：CaF235％-40％，SiO220％-22％，TiO210％-15％，CaCO37％-9％，Li2CO35％-7％，Al-Mg合金粉16％-17％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2，向步骤1称取的组分中加入药芯焊剂总质量的20％的水玻璃粘结剂混合均匀，放置在加热炉中烧结，温度为500-650℃，时间为3-4h，碾碎后过筛，筛选至粒度为80-100目，得到药芯焊剂。
药芯中各组分的作用
1、CaF2，SiO2，TiO2都具有造渣的作用，焊接时产生熔渣对熔池具有保护作用。其中CaF2可提高渣的碱度，SiO2、TiO2可降低熔渣的碱度。同时它们还有调整熔渣粘度，控制渣的长短的作用。
2、CaCO3，Li2CO3具有造气的作用，焊接时产生二氧化碳气体，对熔池进行保护。
3、Li2CO3中的锂离子还具有稳定电弧的作用。
4、Al-Mg合金粉具有除氧的作用，焊接时易与氧气结合，从而保护了其他组分。
本发明通用型自保护药芯焊剂在使用时，根据不同的焊接材料，与不同的合金系粉末混合均匀后烘干得到药芯粉末(其中本发明药芯焊剂重量占药芯粉末总重量的40％-65％)，然后将其包裹在外皮材料中，即可。其中外皮材料可以为低碳钢钢带、不锈钢钢带、铜带、铝带等等。
实施例1
步骤1，分别称取：CaF2350g，SiO2200g，TiO2150g，CaCO370g，Li2CO370g，Al-Mg合金粉160g；
步骤2，向步骤1称取的组分中加入药芯焊剂总质量的20％的水玻璃粘结剂混合均匀，放置在加热炉中烧结，温度为500℃，时间为3h，碾碎后过筛，筛选至粒度为80-100目，得到药芯焊剂。
实施例2
步骤1，分别称取：CaF2370g，SiO2220g，TiO2120g，CaCO380g，Li2CO350g，Al-Mg合金粉160g；
步骤2，向步骤1称取的组分中加入药芯焊剂总质量的20％的水玻璃粘结剂混合均匀，放置在加热炉中烧结，温度为600℃，时间为4h，碾碎后过筛，筛选至粒度为80-100目，得到药芯焊剂。
实施例3
步骤1，分别称取：CaF2400g，SiO2200g，TiO2100g，CaCO380g，Li2CO350g，Al-Mg合金粉170g，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2，向步骤1称取的组分中加入药芯焊剂总质量的20％的水玻璃粘结剂混合均匀，放置在加热炉中烧结，温度为650℃，时间为3.5h，碾碎后过筛，筛选至粒度为80-100目，得到药芯焊剂。
实施例4
步骤1，分别称取：CaF2365g，SiO2210g，TiO2110g，CaCO390g，Li2CO360g，AL-Mg粉165g，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2，向步骤1称取的组分中加入药芯焊剂总质量的20％的水玻璃粘结剂混合均匀，放置在加热炉中烧结，温度为600℃，时间为3.5h，碾碎后过筛，筛选至粒度为80-100目，得到药芯焊剂。

Claims (5)

1.一种通用型自保护药芯焊剂，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：CaF235％-37％，SiO220％-22％，TiO211％-15％，CaCO37％-9％，Li2CO35％-7％，Al-Mg合金粉16％-16.5％，以上组分质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的通用型自保护药芯焊剂，其特征在于，该药芯焊剂的粒度为80-100目。
3.一种通用型自保护药芯焊剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1，按质量百分比分别称取：CaF235％-37％，SiO220％-22％，TiO211％-15％，CaCO37％-9％，Li2CO35％-7％，Al-Mg合金粉16％-16.5％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2，向步骤1称取的组分中加入粘结剂混合均匀，放置在加热炉中烧结，碾碎后过筛，筛选至粒度为80-100目，得到药芯焊剂。
4.根据权利要求3所述的通用型自保护药芯焊剂的制备方法，其特征在于，步骤2中粘结剂为水玻璃，加入量为药芯焊剂总质量的20％。
5.根据权利要求3所述的通用型自保护药芯焊剂的制备方法，其特征在于，步骤2中烧结的温度为500-650℃，时间为3-4h。
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