CN106868482B - 一种镍镁合金的钝化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种镍镁合金的钝化方法，包括如下步骤：1)将高锰酸钾与水混合，配制一定浓度的高锰酸钾溶液；2)将高锰酸钾溶液与颗粒状的镍镁合金搅拌混合均匀；3)将高锰酸钾溶液与镍镁合金的混合物置于低温炉中烘干即可。该镍镁合金的钝化方法通过高锰酸钾溶液化学钝化镍镁合金，方法简单，钝化的镍镁合金能能直接用于焊条的批量生产，且在用于焊条车间批量生产时，其外观满足相关标准要求，无起泡等现象产生。

Description

一种镍镁合金的钝化方法
技术领域
本发明属于焊接材料处理技术领域，具体涉及一种焊接材料生产所用颗粒状的镍镁合金的钝化方法。
背景技术
在进行高强度钢配套焊条研制的过程中，采用钛铁、硅铁脱氧时常出现力学性能波动较大的现象，经过分析，这主要与焊接时脱氧产物为酸性氧化物有很大关系。采用碱性强脱氧剂进行先期脱氧能够有效避免焊缝金属力学性能波动较大的现象，更加有利于对产品配方的调试和优化。
镁粉作为碱性强脱氧剂在脱氧过程中主要起到先期脱氧的效果，能够有效去除O、N含量，但是由于在生产中使用量较少，且镁粉属于较为活泼金属难以钝化，从而在生产中易使焊条起泡而影响外观质量。经过多次对原材料的选择，选择镍镁合金作为镁粉的替代产品，实践证明，采用镍镁合金并进行一定方式的钝化，能够较好地用于焊条的生产，研制的焊条能够较好地满足配套高强度钢板的焊接，且力学性能有一定的裕量。
镍镁合金是金属镍和金属镁通过高温熔炼手段得到的中间合金，其活泼性降低许多，市面上多以块状形式出现，需要采取一定的方式进行破碎形成可以用于焊接材料生产的颗粒状。在车间批量生产中，由于镍镁合金中含有的镁粉仍然容易与水玻璃中的游离碱发生化学反应，产生气体，并使粉料温度升高、硬化，致使压涂工作难以进行或造成药皮起泡。因此，需要采用钝化的方式对镍镁合金进行处理，使其颗粒表面形成一层均匀而稳定的氧化膜，从而有效地阻止其与水玻璃之间的化学反应。
发明内容
本发明的目的是提供一种镍镁合金的钝化方法，使镍镁合金表面钝化，克服现有镍镁合金在焊条生产过程中易起泡的问题。
本发明的技术方案是提供了一种镍镁合金的钝化方法，包括如下步骤：
1)将高锰酸钾与水混合，配制一定浓度的高锰酸钾溶液。
2)将步骤1)中的高锰酸钾溶液与颗粒状的镍镁合金搅拌混合均匀。
3)将步骤2)得到的高锰酸钾溶液与镍镁合金的混合物置于低温炉中烘干即可。
由于镁粉活性较强，在气温较高时很容易与水玻璃起作用，结果析出氢气而放出热量，因此使涂料发生胀大以及硬化而失去塑性，本发明采用高锰酸钾溶液钝化镍镁合金，可在镍镁合金表面形成一层较薄的氧化膜，以防止镍镁合金与水玻璃起作用。
进一步的，所述步骤1)中高锰酸钾与水的重量份数比为0.4～0.6:100。
进一步的，所述步骤2)中高锰酸钾溶液中溶质高锰酸钾与镍镁合金的重量份数比为0.8～1.2:100。
进一步的，所述镍镁合金的化学成分质量百分比为：Ni：70～85％，Mg：15～30％；若Mg含量小于15％时，达到预期脱氧效果所需镍镁合金较多，不利于其他合金元素的添加；Mg含量大于30％时，钝化效果变差。
进一步的，所述步骤3)中低温炉的温度为60～80℃。
进一步的，所述步骤3)烘干过程中以2次/天的频率进行搅拌。
进一步的，所述镍镁合金的钝化方法还包括步骤4),对步骤3)中钝化的镍镁合金检测是否合格。
进一步的，所述检测方法为将步骤3)中钝化后的镍镁合金置于模数为2.8～3.0M，比重为1.30～1.35g/cm3的钠水玻璃中，并充分搅拌均匀，8小时后无气泡产生即为钝化合格。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的这种镍镁合金的钝化方法通过高锰酸钾溶液化学钝化镍镁合金，方法简单，钝化的镍镁合金能能直接用于焊条的批量生产，且在用于焊条车间批量生产时，其外观满足相关标准要求，无起泡等现象产生。
(2)本发明提供的这种镍镁合金的钝化方法采用高锰酸钾溶液作为镍镁合金的钝化剂，钝化周期短，氧化性强，钝化效果显著，且高锰酸钾溶液不含重金属，利于环保和工人健康。
(3)采用本发明提供的镍镁合金的钝化方法得到的钝化的镍镁合金，在配方其他成分不变的情况下，与现有钝化试剂进行钝化的情况相比，其在立对接焊接中力学性能更加优良。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明示镍镁合金的钝化方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供一种镍镁合金的钝化方法，采用高锰酸钾和水两种原料，将高锰酸钾按照比例倒入水中并充分搅拌，使高锰酸钾充分溶于水中，配制成一定浓度的高锰酸钾溶液，然后将高锰酸钾溶液与颗粒状的镍镁合金进行充分混合均匀，并放入低温炉中进行烘干，直至水分完全烘出。
其中，优选所述高锰酸钾与水的重量份数比为0.4～0.6:100，当高锰酸钾与水的重量份数比小于0.4:100时，钝化合格所需天数增加，效率降低，不能有效保证生产的连续性；当高锰酸钾与水的重量份数比大于0.6:100时，由于高锰酸钾溶液具有较强的腐蚀性，不利于操作人员的人身安全和健康。所述高锰酸钾溶液中溶质高锰酸钾与镍镁合金的重量份数比为0.8～1.2:100。而为了保证使用本发明钝化的镍镁合金在用于焊条研制与生产中取得良好效果，所述镍镁合金的化学成分质量百分比为：Ni：70～85％，Mg：15～30％，其中Mg含量小于15％时，达到预期脱氧效果所需镍镁合金较多，不利于其他合金元素的添加；Mg含量大于30％时，其钝化效果变差。所述低温炉的温度为60～80℃，当温度低于60℃时，其钝化合格所需天数变化不大；当钝化温度高于80℃时，由于镁仍有一定的活性，且在粉料钝化过程中会产生气体，有爆炸的危险。烘干过程中以2次/天的频率进行搅拌高锰酸钾溶液与颗粒状镍镁合金的混合物，以使镍镁合金与高锰酸钾溶液充分接触，提高镍镁合金的钝化效果。
下面通过三个实施例进行具体说明，实施例1～3的各组分组成份数如表1所示。
表1：
实施例 镍镁合金(份数) 水(份数) 高锰酸钾(份数)
1 100 200 0.8
2 100 200 1.0
3 100 200 1.2
按上述三个实施例的各组分组成份数钝化后的镍镁合金分别取50g置于500ml模数为2.8～3.0M，比重为1.30～1.35g/cm3的钠水玻璃中，并充分搅拌均匀，8小时后上述三个实施例钝化的镍镁合金无明显气泡产生，钝化效果明显，可直接用于焊接材料的批量生产。
而将采用现有常见的钝化试剂(清水、重铬酸钾溶液)和采用本发明钝化方法对镍镁合金进行钝化，其结果如表2所示。
表2：
另外，通过本发明镍镁合金的钝化方法处理得到的钝化的镍镁合金，与通过清水或重铬酸钾溶液钝化处理的镍镁合金在立对接焊接中，三者的力学性能对比如表3所示。
表3：
由表3可知，采用现有的清水或重铬酸钾溶液钝化处理得到的镍镁合金在立对接焊接中，其冲击吸收功不能满足KV2≥69J的要求，而采用本发明镍镁合金的钝化方法处理得到的钝化的镍镁合金则可满足该要求。
综上所述，本发明提供的这种镍镁合金的钝化方法简单，钝化周期短，钝化的镍镁合金能能直接用于焊条的批量生产，且在用于焊条车间批量生产时，其外观满足相关标准要求，无起泡等现象产生。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种镍镁合金的钝化方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将高锰酸钾与水混合，配制一定浓度的高锰酸钾溶液，高锰酸钾与水的重量份数比为0.4～0.6:100；
2)将步骤1)中的高锰酸钾溶液与颗粒状的镍镁合金搅拌混合均匀；
3)将步骤2)得到的高锰酸钾溶液与镍镁合金的混合物置于低温炉中烘干即可，低温炉的温度为60～80℃。
2.如权利要求1所述的镍镁合金的钝化方法，其特征在于：所述步骤2)中高锰酸钾溶液中溶质高锰酸钾与镍镁合金的重量份数比为0.8～1.2:100。
3.如权利要求1所述的镍镁合金的钝化方法，其特征在于：所述镍镁合金的化学成分质量百分比为：Ni：70～85％，Mg：15～30％。
4.如权利要求1所述的镍镁合金的钝化方法，其特征在于：所述步骤3)烘干过程中以2次/天的频率进行搅拌。
5.如权利要求1所述的镍镁合金的钝化方法，其特征在于：还包括步骤4),对步骤3)中钝化的镍镁合金检测是否合格。
6.如权利要求5所述的镍镁合金的钝化方法，其特征在于：所述检测方法为将步骤3)中钝化后的镍镁合金置于模数为2.8～3.0M，比重为1.30～1.35g/cm3的钠水玻璃中，并充分搅拌均匀，8小时后无气泡产生即为钝化合格。
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