CN109530974B - 一种高性能的金红石型碳钢焊条 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高性能的金红石型碳钢焊条，包括焊芯和药皮，所述药皮包括如下重量份数的组分：金红石45‑55份﹑石英10‑25份﹑大理石10‑20份、中碳锰铁5‑15份、高岭土5‑15份、微晶纤维素2‑12份、淀粉2‑8份、钛白粉1‑5份。本发明所述的一种高性能的金红石型碳钢焊条及其制备方法，实现焊条具有良好的综合力学性能和可靠的抗裂性能，改善焊道成型，减少焊接飞溅及烟尘危害，并简化焊条生成过程，稳定焊条质量，以满足碳钢焊接的高要求。

Description

一种高性能的金红石型碳钢焊条
技术领域
本发明属于焊条生产技术领域，尤其是涉及一种高性能的金红石型碳钢焊条。
背景技术
随着焊接技术的发展，对焊接材料的品质提出了越来越高的要求。我国每年会生产上百万吨的低碳钢焊条，主要以钛钙型的通用焊条为主，用于支持我国基础设施建设。但由于受焊条本身熔渣氧化物酸碱性的限制，通用钛钙型碳钢焊条熔敷金属综合力学性能欠佳，焊条抗开裂性能不稳定。同时，钛钙型碳钢焊条在使用过程中，因药皮中的有机物太多，产生大量烟尘，易造成环境污染现象，对焊工的身体造成伤害。而且，钛钙型碳钢焊条焊接焊道成型、焊接飞溅、焊接操作性等焊接工艺性能较普通，存在很大提升空间。
因此，亟待提出一种具有良好的塑形、韧性、可靠的抗裂性能以及全方位的焊接工艺性能的优质高性能焊条。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种高性能的金红石型碳钢焊条及其制备方法，实现焊条具有良好的综合力学性能和可靠的抗裂性能，改善焊道成型，减少焊接飞溅及烟尘危害，并简化焊条生成过程，稳定焊条质量，以满足碳钢焊接的高要求。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高性能的金红石型碳钢焊条，包括焊芯和药皮，所述药皮包括如下重量份数的组分：金红石45-55份﹑石英10-25份﹑大理石10-20份、中碳锰铁5-15份、高岭土5-15份、微晶纤维素2-12份、淀粉2-8份、钛白粉1-5 份。
优选的，所述药皮包括如下重量份数的组分：金红石45-50份﹑石英 15-20份﹑大理石10-18份、中碳锰铁8-13份、高岭土9-13份、微晶纤维素 3-12份、淀粉2-7份、钛白粉2-4份。
优选的，其中微晶纤维素和淀粉的添加比例为1:1-1.5:1。
优选的，其中焊条药皮含水量为总重量的1-2％。
优选的，其中焊芯原料采用H08A盘条。
优选的，一种高性能的金红石型碳钢焊条的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将包括金红石、石英、大理石、中碳锰铁、高岭土、微晶纤维素、淀粉、钛白粉的药皮各成分粉料按比例混合均匀，制得药粉总成；
步骤二、加入药粉总成分质量23-28％的水玻璃作为粘结剂搅拌混合均匀，送入焊条压涂机内将其裹覆于焊芯上，制得初品；
步骤三、将初品经低温100-120℃烘焙1小时，制得高性能的金红石型碳钢焊条。
相对于现有技术，本发明所述的一种高性能的金红石型碳钢焊条及其制备方法具有以下优势：
1、本发明研制的一种高性能的金红石型碳钢焊条，具有全方位的焊接工艺性能，焊接时，电弧稳定柔和,引弧再引弧容易，易脱渣，焊接飞溅极少，焊接烟尘很少，焊道成型表面光滑，波纹细洁美观。
2、焊条可进行包括立向下焊接的全位置焊接。
3、焊条药皮配方种类少，生产简练，降低了生产成本，提高了产能。
4、焊条药皮含水量稳定，焊条药皮强度高，具有良好的耐弯曲性，焊条批次间质量稳定一致。
5、焊缝金属力学性能、抗裂性能优秀，能够满足我国基础建设碳钢焊接的高要求。
药皮中重要组分作用原理：
焊条由焊芯和药皮组成，焊条药皮的配方设计是决定焊条性能的主要因素。
金红石是比较纯的二氧化钛，其TiO2含量在95％以上，TiO2具有稳弧和造渣作用，可调整熔渣的熔点、粘度、表面张力和流动性。适量的TiO2有利于全位置焊接，改善焊缝成形，减少飞溅和咬边，并在很大程度上改善脱渣性。过多的TiO2将提高熔渣的熔点，缩小熔渣的凝固温度区间，阻碍熔渣与液态金属之间的流动作用，影响冶金反应的充分进行，使熔池内部气体逸出阻力增大，易形成气孔、夹杂等缺陷。
加入石英可调节熔渣流动性，同时石英中的硅是脱氧剂，可以细化熔滴，提高熔敷金属的屈服点。但是含量过高会导致韧性下降。
大理石中的主要成分碳酸钙在电弧热的作用下分解成CaO和CO2，起到气渣联合保护熔池的作用。分解产生大量CO2气体保证了焊接时的电弧吹力,同时降低电弧气氛中的氢分压，有利于焊缝金属降氢。分解产生的CaO属于碱性氧化物，提高熔渣碱度，提高熔敷金属纯净度，降低夹杂物量，稳定电弧，增大熔渣与金属界面张力和表面张力，改善脱渣。过多的大理石提高熔渣的凝固温度，降低熔渣的粘度，使套筒变短，吹力增大，同时飞溅增大，焊缝成形不好，使焊接工艺性能变坏。
加入中碳锰铁进行脱氧，熔渣粘度适中，得到了很好的脱氧效果。使用中碳锰铁，熔敷金属“C”元素含量适中，确保了焊缝具有一定的抗拉强度，有着很好的塑性和韧性。同时锰铁起到很强的脱硫作用，大大减少热裂纹的倾向，使焊条具有可靠的抗裂纹性能。
高岭土洁白细致，比传统硅酸盐有着更好的粘性和可塑性，有效提升了焊条压涂性，改善了焊条表皮颜色。
微晶纤维素属有机物，但相比于其他有机物，其碳化点最高，高温作用下分解出大量气体，却不易碳化，增强了气保护作用，电弧吹力大，有挺度，熔深大，实现了焊条可立向下焊接。同时微晶纤维素，大大减少了焊接烟尘及气味，减轻了对焊接工作者的健康危害。同时微晶纤维素的加入提高了焊条的压涂性，改善了焊条的再引弧性。加入过量会引起焊接吹力过大，影响焊接操作性。
淀粉也属有机物，其碳化点略低于微晶纤维素，不同的有机物碳化点使电弧吹力连续，两种有机物合理配比优化了电弧柔和性；其中微晶纤维素和淀粉的添加比例为1:1-1.5:1。
钛白粉TiO2含量在98％以上，TiO2具有稳弧和造渣作用，可调整熔渣的熔点、粘度、表面张力和流动性。同时钛白粉的颗粒度细腻，具有一定滑性，适量加入可有效改善焊条压涂性能及焊条表皮质量。但钛白粉加入不宜过多，加入量超过5份易造成焊条裂纹。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
一种高性能的金红石型碳钢焊条，采用H08A盘条制成直径φ3.2mm焊芯；取药皮各成分粉料；将粉料混合均匀后，加入药粉总成分质量25％的水玻璃作为药皮粘结剂搅拌混合均匀；送入焊条压涂机内将其裹覆于焊芯上，再经120℃烘焙1小时，药皮含水量为总重量的1-2％，制造成长350mm、规格为3.2mm的焊条。所述药皮占焊条总重量的比例为27％。
以下实施例中1份数为1Kg，或者其他单位重量。
实施例1
一种高性能的金红石型碳钢焊条，所述药皮包括如下重量份数的组分，金红石45份﹑石英20份﹑大理石11份、中碳锰铁10份、高岭土13份、微晶纤维素8份、淀粉5.5份、钛白粉3份。
实施例2
一种高性能的金红石型碳钢焊条，所述药皮包括如下重量份数的组分，金红石47份﹑石英17份﹑大理石13份、中碳锰铁9份、高岭土11份、微晶纤维素6份、淀粉4份、钛白粉2份。
实施例3
一种高性能的金红石型碳钢焊条，所述药皮包括如下重量份数的组分，金红石49份﹑石英15份﹑大理石16份、中碳锰铁8份、高岭土9份、微晶纤维素5份、淀粉5份、钛白粉3份。
实施例4
一种高性能的金红石型碳钢焊条，所述药皮包括如下重量份数的组分，金红石50份﹑石英16份﹑大理石18份、中碳锰铁10份、高岭土10份、微晶纤维素3份、淀粉2份、钛白粉2份。
对照例：型号为J422的普通钛钙型焊条。
将以上实施例1-4和对照例所得的焊条进行焊接工艺性能试验，实验结果如表一所示。
表一本发明焊条焊接工艺性能
Figure BDA0001929562140000061
将以上实施例1-4和对照例所得的焊条按照GB 5117进行焊接力学性能试验、将以上实施例1-4和对照例所得的焊条按照GB 4675.4《焊接性试验压板对接焊接裂纹试验方法》及GB 13817《对接接头刚性拘束焊接裂纹试验方法》进行焊接裂纹试验，实验结果如表二所示。
表二本发明焊条焊接力学性能试验、焊接裂纹试验
Figure BDA0001929562140000062
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高性能的金红石型碳钢焊条，其特征在于：包括焊芯和药皮，所述药皮包括如下重量份数的组分：金红石45-55份﹑石英10-25份﹑大理石10-20份、中碳锰铁5-15份、高岭土5-15份、微晶纤维素2-12份、淀粉2-8份、钛白粉1-5份；其中微晶纤维素和淀粉的添加比例为1:1-1.5:1；焊芯原料采用H08A盘条。
2.根据权利要求1所述的一种高性能的金红石型碳钢焊条，其特征在于：所述药皮包括如下重量份数的组分：金红石45-50份﹑石英15-20份﹑大理石10-18份、中碳锰铁8-13份、高岭土9-13份、微晶纤维素3-12份、淀粉2-7份、钛白粉2-4份。
3.根据权利要求1所述的一种高性能的金红石型碳钢焊条，其特征在于：其中焊条药皮含水量为总重量的1-2％。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的高性能的金红石型碳钢焊条的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将包括金红石、石英、大理石、中碳锰铁、高岭土、微晶纤维素、淀粉、钛白粉的药皮各成分粉料按比例混合均匀，制得药粉总成；
步骤二、加入药粉总成分质量23-28％的水玻璃作为粘结剂搅拌混合均匀，送入焊条压涂机内将其裹覆于焊芯上，制得初品；
步骤三、将初品经低温100-120℃烘焙1小时，制得高性能的金红石型碳钢焊条。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112809244B (zh) * 2021-01-28 2022-12-16 天津市金桥焊材科技有限公司 一种高韧性高效率焊条
CN115625449B (zh) * 2022-12-08 2023-03-10 山东聚力焊接材料有限公司 一种高纤维素焊条及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101700607A (zh) * 2009-11-13 2010-05-05 北京金威焊材有限公司 一种深冷工程专用不锈钢焊条
CN102233496A (zh) * 2010-04-27 2011-11-09 昆山京群焊材科技有限公司 堆焊焊条
CN102773634A (zh) * 2012-07-16 2012-11-14 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种用于低合金钢湿法水下焊接的焊条

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101700607A (zh) * 2009-11-13 2010-05-05 北京金威焊材有限公司 一种深冷工程专用不锈钢焊条
CN102233496A (zh) * 2010-04-27 2011-11-09 昆山京群焊材科技有限公司 堆焊焊条
CN102773634A (zh) * 2012-07-16 2012-11-14 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种用于低合金钢湿法水下焊接的焊条

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
焊条性能改进的研究进展;张凯;《焊接技术》;20101130;第39卷(第11期);第1-4页 *
高纤维素型焊条研究评述;刘海云等;《太原理工大学学报》;19980930;第29卷(第5期);第504-506页 *

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