CN104708230A - 高效埋弧焊用烧结焊剂及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高效埋弧焊用烧结焊剂，其特征在于：按质量百分比计，它包含如下组分：15～25％SiO2、15～25％CaF2、15～25％Al2O3、0～1％Fe2O3、25～40％MgO和/或CaO、1～3％Na2O和/或K2O、1％硅铁、1～2％B2O3、1～2％CeF3。本发明还提供了一种高效埋弧焊用烧结焊剂的生产工艺。本发明的烧结焊剂与相应焊丝匹配，实现板厚≤35mm E36钢板的大热输入100KJ以上单面焊双面成形，焊接性能优越，具有良好的抗拉强度和低温冲击韧性；大热输入焊接接头抗拉强度＞630MPa，延伸率＞22％；-20℃冲击功＞100J，可完全满足大线能量钢板的焊接要求。
Description
【技术领域】
本发明涉及焊接领域，特别涉及一种高效埋弧焊用烧结焊剂及其生产工艺。
【背景技术】
随着钢结构向着大型化、高效化、轻量化的方向发展，以及现代钢结构构造复杂、运行环境多变、承载负荷严苛等特点，为保证钢结构的建造质量，我国已成功开发出中厚板大线能量高强度E级钢板。这种钢板在大线能量焊接条件下，随着焊接线能量的增加，先共析铁素体等粗大组织增多，焊缝组织的冲击韧度和焊接性能显著下降，焊接质量无法得到保障。
因此，改善焊缝组织，提高焊缝金属的低温冲击韧性是解决钢结构高效焊接的关键技术之一，设计一种可以克服上述不足的高效埋弧焊用烧结焊剂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，本发明提供一种高效埋弧焊用烧结焊剂及其生产工艺。
为实现上述目的，本发明提供的高效埋弧焊用烧结焊剂，其特征在于：按质量百分比计，它包含如下组分：15～25％SiO2、15～25％CaF2、15～25％Al2O3、0～1％Fe2O3、25～40％MgO和/或CaO、1～3％Na2O和/或K2O、1％硅铁、1～2％B2O3、1～2％CeF3。
作为优选方案，按质量百分比计，它包含如下组分：20～25％SiO2、15～20％CaF2、15～22％Al2O3、0.5～1％Fe2O3、25～34％MgO和/或CaO、1.5～3％Na2O和/或K2O、1％硅铁、1.5～2％B2O3、1.5～2％CeF3。
进一步地，按质量百分比计，它包含如下组分：25％SiO2、20％CaF2、22％Al2O3、1％Fe2O3、25％MgO和/或CaO、3％Na2O和/或K2O、1％硅铁、1.5％B2O3、1.5％CeF3。
本发明还提供一种生产上述高效埋弧焊用烧结焊剂的工艺，其特征在于：它 包含如下步骤：
(1)首先将原料按质量比配好，投入V型混合机混合10～15分钟，使其充分均匀；按质量百分比计，所述原料包含如下组分：15～25％SiO2、15～25％CaF2、15～25％Al2O3、0～1％Fe2O3、25～40％MgO和/或CaO、1～3％Na2O和/或K2O、1％硅铁、1～2％B2O3、1～2％CeF3；
(2)将混合完毕的原料使用粘结剂造粒，筛选10～60目合格颗粒，经300℃～350℃烘干；所述粘结剂为硅酸钾和硅酸钠的混合物，以质量比计，硅酸钾：硅酸钠为1：1；
(3)将步骤(2)中烘干的焊剂，放入高温烧结炉经700～750℃烧结1.5～2小时，出料冷却即成品烧结焊剂。
本发明的优点在于：本发明的烧结焊剂与相应焊丝匹配，实现板厚≤35mm E36钢板的大热输入100KJ以上单面焊双面成形，焊接性能优越，具有良好的抗拉强度和低温冲击韧性；大热输入焊接接头抗拉强度＞630MPa，延伸率＞22％；-20℃冲击功＞100J，可完全满足大线能量钢板的焊接要求。
【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。
本发明高效埋弧焊用烧结焊剂的原料组分如下：15～25％SiO2、15～25％CaF2、15～25％Al2O3、0～1％Fe2O3、25～40％MgO和/或CaO、1～3％Na2O和/或K2O、1％硅铁、1～2％B2O3、1～2％CeF3。
本发明的高效埋弧焊用烧结焊剂的生产工艺，其具体步骤如下：
(1)首先将上述原料按质量比配好，投入V型混合机混合10～15分钟，使其充分均匀。
(2)将混合完毕的原料使用粘结剂(以质量比计，硅酸钾：硅酸钠为1：1)造粒。筛选10～60目合格颗粒，经300℃～350℃烘干。
(3)将烘干的焊剂，放入高温烧结炉经700～750℃烧结1.5～2小时，出料冷却即成品烧结焊剂。
实施例一：
本发明的高效埋弧焊用烧结焊剂的生产工艺，其具体步骤如下：
(1)以质量百分比计，原料包含的组分如下：15％SiO2、25％CaF2、15％Al2O3、40％MgO、1％K2O、1％硅铁、1％B2O3、2％CeF3；首先将上述原料按质量比配好，投入V型混合机混合10分钟，使其充分均匀。
(2)将混合完毕的原料使用粘结剂(以质量比计，硅酸钾：硅酸钠为1：1)造粒。筛选10目合格颗粒，经300℃烘干。
(3)将烘干的焊剂，放入高温烧结炉经700℃烧结1.5小时，出料冷却即成品烧结焊剂。
实施例二：本发明的高效埋弧焊用烧结焊剂的生产工艺具体同实施例一，区别如下：(1)以质量百分比计，原料包含的组分如下：25％SiO2、20％CaF2、22％Al2O3、1％Fe2O3、25％CaO、3％K2O、1％硅铁、1.5％B2O3、1.5％CeF3；投入V型混合机混12分钟，使其充分均匀。(2)将混合完毕的原料使用粘结剂造粒，筛选40目合格颗粒，经350℃烘干。(3)高温烧结炉温度为750℃，烧结时间为2小时。
实施例三：本发明的高效埋弧焊用烧结焊剂的生产工艺具体同实施例一，区别如下：(1)以质量百分比计，原料包含的组分如下：20％SiO2、15％CaF2、25％Al2O3、0.5％Fe2O3、34％MgO、1.5％Na2O、1％硅铁、2％B2O3、1％CeF3；投入V型混合机混合15分钟，使其充分均匀。(2)将混合完毕的原料使用粘结剂造粒，筛选10目合格颗粒，经320℃烘干。(3)高温烧结炉温度为700℃，烧结时间为1.8小时。
实施例四：本发明的高效埋弧焊用烧结焊剂的生产工艺具体同实施例一，区别如下：(1)15％SiO2、25％CaF2、15％Al2O3、40％CaO、1％Na2O、1％硅铁、1％B2O3、2％CeF3；投入V型混合机混合15分钟，使其充分均匀。(2)将混合完毕的原料使用粘结剂造粒，筛选60目合格颗粒，经300℃烘干。(3)高温烧结炉温度为 750℃，烧结时间为2小时。
实施例五：本发明的高效埋弧焊用烧结焊剂的生产工艺具体同实施例一，区别如下：(1)以质量百分比计，原料包含的组分如下：25％SiO2、20％CaF2、22％Al2O3、1％Fe2O3、25％MgO、3％Na2O、1％硅铁、1.5％B2O3、1.5％CeF3；投入V型混合机混合10分钟，使其充分均匀。(2)将混合完毕的原料使用粘结剂造粒，筛选55目合格颗粒，经350℃烘干。(3)高温烧结炉温度为700，烧结时间为1.8小时。
实施例六：本发明的高效埋弧焊用烧结焊剂的生产工艺具体同实施例一，区别如下：(1)以质量百分比计，原料包含的组分如下：20％SiO2、15％CaF2、25％Al2O3、0.5％Fe2O3、34％CaO、1.5％K2O、1％硅铁、2％B2O3、1％CeF3；投入V型混合机混合12分钟，使其充分均匀。(2)将混合完毕的原料使用粘结剂造粒，筛选30目合格颗粒，经330℃烘干。(3)高温烧结炉温度为720℃，烧结时间为1.7小时。
本发明实施例一至六的焊剂衬垫焊接试验
试验装置：
实验钢板：
| 试验编号 | 钢板 | 规格 |
| 实施例一 | E36 | 20mm |
| 实施例二 | E36 | 20mm |
| 实施例三 | E36 | 30mm |
| 实施例四 | E36 | 30mm |
| 实施例五 | E36 | 35mm |
| 实施例六 | E36 | 35mm |
焊接试验规范
焊接接头力学性能
Claims (4)
1.一种高效埋弧焊用烧结焊剂，其特征在于：按质量百分比计，它包含如下组分：15～25％SiO2、15～25％CaF2、15～25％Al2O3、0～1％Fe2O3、25～40％MgO和/或CaO、1～3％Na2O和/或K2O、1％硅铁、1～2％B2O3、1～2％CeF3。
2.根据权利要求1所述的高效埋弧焊用烧结焊剂，其特征在于：按质量百分比计，它包含如下组分：20～25％SiO2、15～20％CaF2、15～22％Al2O3、0.5～1％Fe2O3、25～34％MgO和/或CaO、1.5～3％Na2O和/或K2O、1％硅铁、1.5～2％B2O3、1.5～2％CeF3。
3.根据权利要求1或2所述的高效埋弧焊用烧结焊剂，其特征在于：按质量百分比计，它包含如下组分：25％SiO2、20％CaF2、22％Al2O3、1％Fe2O3、25％MgO和/或CaO、3％Na2O和/或K2O、1％硅铁、1.5％B2O3、1.5％CeF3。
4.一种生产如权利要求1所述高效埋弧焊用烧结焊剂的工艺，其特征在于：它包含如下步骤：
(1)首先将原料按质量比配好，投入V型混合机混合10～15分钟，使其充分均匀；按质量百分比计，所述原料包含如下组分：15～25％SiO2、15～25％CaF2、15～25％Al2O3、0～1％Fe2O3、25～40％MgO和/或CaO、1～3％Na2O和/或K2O、1％硅铁、1～2％B2O3、1～2％CeF3；
(2)将混合完毕的原料使用粘结剂造粒，筛选10～60目合格颗粒，经300℃～350℃烘干；所述粘结剂为硅酸钾和硅酸钠的混合物，以质量比计，硅酸钾：硅酸钠为1：1；
(3)将步骤(2)中烘干的焊剂，放入高温烧结炉经700～750℃烧结1.5～2小时，出料冷却即成品烧结焊剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Sintered flux for high efficiency submerged arc welding and its production process Effective date of registration: 20220119 Granted publication date: 20161012 Pledgee: Bank of China Limited Wuhan Hanyang sub branch Pledgor: WUHAN TIANGAO WELDING Co.,Ltd. Registration number: Y2022420000018 |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 430056 Wuhan Economic and Technological Development Zone, Wuhan City, Hubei Province 22MB Patentee after: Wuhan Tiangao Welding Group Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 430056 Wuhan Economic and Technological Development Zone, Wuhan City, Hubei Province 22MB Patentee before: WUHAN TIANGAO WELDING Co.,Ltd. Country or region before: China |