CN110253176B - 适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条及其制备方法，电焊条含有的组分及组分质量百分比如下：大理石20‑55％；莹石26.8‑37％；铁粉2‑6％；雾化硅铁4.2‑7％；电解锰3‑5％；微碳铬铁2‑4％；铝镁合金1‑3％；化工产品0.5‑5％；硅铝酸盐5‑9％；纤维素混合粉0.5‑4％；以上组分总计100％；其中，化工产品包含的组分及各组分百分比如下：碳酸钾25‑60％；复合钛酸钾28‑70％；纯碱5‑12％，总计100％。本发明的电焊条能够在交流电源下稳定焊接，消除了断弧和息弧现象，而且能够在焊接电流是普通焊条电流的40‑50％下仍然能顺利焊接，从而防止焊缝裂纹产生，全位置焊接性能良好也避免了咬边现象发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条及其制备方法。
背景技术
目前，这种适用于交流电源焊接的天然气储罐的电焊条过去由日本进口，价格昂贵，国内某大型焊材公司从2002年推出一种用直流电源焊接的焊条直到2018年仍然是直流电源焊条没有进展，但是作为9％镍钢本身存在磁偏吹现象，所以不能使用直流电源焊接，而只能用交流电源焊接，而且为了防止焊缝产生裂纹还需要比普通焊条较小的电流下焊接。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条，它能够在交流电源下稳定焊接，避免了断弧和息弧现象，而且能够在小电流下焊接，焊接性能良好，避免了咬边现象发生。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条，它含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石20-55％；
莹石26.8-37％；
铁粉2-6％；
雾化硅铁4.2-7％；
电解锰3-5％；
微碳铬铁2-4％；
铝镁合金1-3％；
化工产品0.5-5％；
硅铝酸盐5-9％；
纤维素混合粉0.5-4％；
以上组分总计100％；其中，
化工产品包含的组分及各组分百分比如下：
碳酸钾25-60％；
复合钛酸钾28-70％；
纯碱5-12％，总计100％。
进一步，所述化工产品含有的组分及各组分质量百分比如下：
碳酸钾45％；
复合钛酸钾58％；
纯碱7％。
进一步，所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子25-50％；
硅灰石38-52％；
石英砂12-23％，总计100％。
进一步，所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子37％；
硅灰石49％；
石英砂14％。
进一步，纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素10-21％；
淀粉55-80％；
微晶纤维素10～24％，总计100％。
进一步，纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素16％；
淀粉70％；
微晶纤维素14％。
进一步，适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石45％；
莹石29％；
铁粉5％；
雾化硅铁4.5％；
电解锰3％；
微碳铬铁3％；
铝镁合金1.5％；
化工产品2.5％；
硅铝酸盐6％；
纤维素混合粉0.5％；
以上组分总计100％。
又一方面，本方面还提供了一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条的制备方法，方法的步骤中包括：
制备或得到化工产品、硅铝酸盐、纤维素混合粉；
将电焊条的各组分按照各组分质量百分比混合搅拌，然后加入钾钠混合水玻璃搅拌至合适的粘度下，得到电焊条粉料；
将电焊条粉料压涂到焊条芯上，然后经过烘干得到成品。
进一步，所述经过烘干得到成品中的烘干包括：
先低温烘干，再高温烘干；其中，低温烘干的温度为45～55℃，烘干时间为5～7小时；高温烘干的温度为350～370℃，烘干时间为2～4小时。
进一步，所述钾钠混合水玻璃的模数为2.7-2.9，浓度为42-48Be。
进一步，化工产品的制备步骤为：将复合钛酸钾和纯碱先进行烘烤，然后和碳酸钾按质量百分比混合待用。
采用了上述技术方案后，本发明的电焊条能够在交流电源下稳定焊接天然气储罐，根本上消除了断弧和息弧现象，而且能够在小电流下焊接，焊接电流比普通焊条焊接电流低40-50％下仍然能顺利焊接，从而防止了焊缝裂纹产生，全位置焊接性能良好，也避免了咬边现象发生。
具体实施方式
本发明提供了一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条，它含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石20-55％；
莹石26.8-37％；
铁粉2-6％；
雾化硅铁4.2-7％；
电解锰3-5％；
微碳铬铁2-4％；
铝镁合金1-3％；
化工产品0.5-5％；
硅铝酸盐5-9％；
纤维素混合粉0.5-4％；
以上组分总计100％；其中，
化工产品包含的组分及各组分百分比如下：
碳酸钾25-60％；
复合钛酸钾28-70％；
纯碱5-12％，总计100％。
进一步，所述化工产品含有的组分及各组分质量百分比如下：
碳酸钾45％；
复合钛酸钾49％；
纯碱6％。
进一步，所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子25-50％；
硅灰石38-52％；
石英砂12-23％，总计100％。
进一步，所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子37％；
硅灰石49％；
石英砂14％。
进一步，纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素10-21％；
淀粉55-80％；
微晶纤维素10～24％，总计100％。
进一步，纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素16％；
淀粉70％；
微晶纤维素14％，总计100％
在本发明中，各组分的大致作用如下：
1、大理石在焊接过程中是造气和造渣作用，起到保护熔滴和熔池金属不被空气中氢侵害的作用。
2、莹石是起到调节渣的粘度和脱氢作用。
3、铁粉改善交流电源焊接的电弧稳定性。
4、电解锰主要是联合脱氧。
5、雾化硅铁主要是联合脱氧。
6、铝镁合金主要目的是脱氧和改善脱渣性能。
7、微碳铬铁主要目的是渗合金。
8、化工产品主要是改善交流电弧稳定性的作用，保证交流电源焊接时电弧稳定，不断弧，不息弧(比如碳酸钾，)以及净化焊缝作用(比如复合钛酸钾)，而纯碱是改善生产过程中药粉的滑性的。
9、.硅铝酸盐主要是调整熔渣物理性能如渣的粘度(如石英砂)和渣在固态下膨胀系数大小的，以便于改善脱渣性能(如硅灰石，白土子)。
10、纤维素主要是调整焊条交流电弧稳定性的，需要合理搭配才能起到作用。
通过本发明的电焊条的各个组分及合理的质量百分比的限定，能够很好地控制电弧，使其能够适用于交流电源的焊接，从而避免了直流电源焊接的磁偏吹的问题，又一方面，本方面还提供了一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条的制备方法，方法的步骤中包括：制备或得到化工产品、硅铝酸盐、纤维素混合粉；
将电焊条的各组分按照各组分质量百分比混合倒入立式搅拌机进行6～10分钟的干搅拌，然后加入钾钠混合水玻璃搅拌至合适的粘度下，得到电焊条粉料；
将电焊条粉料在油压机上压涂到焊条芯上，然后经过烘干得到成品。
具体地，钾钠混合水玻璃中钾：钠为1:1。
进一步，所述经过烘干得到成品中的烘干包括：
先低温烘干，再高温烘干；其中，低温烘干的温度为45～55℃，烘干时间为5～7小时；高温烘干的温度为350～370℃，烘干时间为2～4小时；温度的设定主要是为了焊条能够更好的成型。
进一步，所述钾钠混合水玻璃的模数为2.7-2.9，浓度为42-48Be。
进一步，化工产品的制备步骤为：将复合钛酸钾和纯碱先进行烘烤，然后和碳酸钾按质量百分比混合待用。具体地，可以将复合钛酸钾，纯碱在105℃温度下烘烤30分钟，然后和碳酸钾按比例混合待用。
具体地，硅铝酸盐混合粉制备步骤为：可以将脱水白土子，硅灰石，石英砂按比例混合后在900℃温度下烘焙一小时，除去里面水分然后密封待用。
具体地，纤维素混合粉的制备步骤为：将羧甲基纤维素，淀粉，微晶纤维素按比例混合，在105℃温度无明火下烘干30分钟，密封待用。
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石55％；
莹石26.8％；
铁粉2％；
雾化硅铁4.2％；
电解锰3％；
微碳铬铁2％；
铝镁合金1％；
化工产品0.5％；
硅铝酸盐5％；
纤维素混合粉0.5％；
以上组分总计100％；其中，
化工产品包含的组分及各组分百分比如下：
碳酸钾25％；
复合钛酸钾70％；
纯碱5％，总计100％。
所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子25％；
硅灰石52％；
石英砂12％。
纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素15％；
淀粉75％；
微晶纤维素10％。
适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条的制备方法的步骤中包括：
制备或得到化工产品、硅铝酸盐、纤维素混合粉；
将电焊条的各组分按照各组分质量百分比混合倒入立式搅拌机进行8分钟的干搅拌，然后加入钾钠混合水玻璃搅拌至合适的粘度下，得到电焊条粉料；
将电焊条粉料在油压机上压涂到焊条芯上，然后经过烘干得到成品。
钾钠混合水玻璃中钾：钠为1:1。
所述经过烘干得到成品中的烘干包括：
先低温烘干，再高温烘干；其中，低温烘干的温度为50℃，烘干时间为6小时；高温烘干的温度为360℃，烘干时间为3小时。
本实施例一在焊接工艺上有进步，交流稳弧性能得到极大地改善。
实施例二
一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条，它含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石20％；
莹石37％；
铁粉6％；
雾化硅铁7％；
电解锰5％；
微碳铬铁4％；
铝镁合金3％；
化工产品5％；
硅铝酸盐9％；
纤维素混合粉4％。
其中，
化工产品包含的组分及各组分百分比如下：
碳酸钾60％；
复合钛酸钾28％；
纯碱12％，总计100％。
所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子10％；
硅灰石52％；
石英砂23％，总计100％。
纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素21％；
淀粉55％；
微晶纤维素24％，总计100％。
适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条的制备方法基本与实施例一相同，不同的是：干搅拌的时间为6分钟，烘干的参数如下：先低温烘干，再高温烘干；其中，低温烘干的温度为45℃，烘干时间为5小时；高温烘干的温度为350℃，烘干时间为2小时。
本实施案例二平焊交流电源焊接时断弧现象消失了，立焊电弧稳定性也得到改善。
实施例三
一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条，它含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石45％；
莹石29％；
铁粉5％；
雾化硅铁4.5％；
电解锰3％；
微碳铬铁3％；
铝镁合金1.5％；
化工产品2.5％；
硅铝酸盐6％；
纤维素混合粉0.5％；
以上组分总计100％；其中，
化工产品包含的组分及各组分百分比如下：
碳酸钾45％；
复合钛酸钾49％；
纯碱6％，总计100％。
所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子37％；
硅灰石44％；
石英砂19％，总计100％。
纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素16％；
淀粉70％；
微晶纤维素14％。
适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条的制备方法基本与实施例一相同，不同的是：干搅拌的时间为10分钟，烘干的参数如下：先低温烘干，再高温烘干；其中，低温烘干的温度为55℃，烘干时间为7小时；高温烘干的温度为370℃，烘干时间为4小时。
本实施案例三在调整了配方组合在基础上，又对纤维素和化工产品的配比进行了调整，调整后的焊条就彻底消除了喘息，平、立焊的交流电弧稳定性完全改善，小电流下也能顺利焊接不咬边，从而杜绝了大电流带来的焊缝裂纹。在-196℃下冲击值平均达到137J。
对比例一
电焊条含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石48％；
莹石26.8％；
铁粉5％；
雾化硅铁4.2％；
电解锰3％；
微碳铬铁3％；
铝镁合金2.5％；
硅铝酸盐6％；
纤维素混合粉1.5％；
以上组分总计100％；其中，
所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子37％；
硅灰石49％；
石英砂14％。
纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素16％；
淀粉70％；
微晶纤维素14％。
电焊条的制备方法与实施例一的方法相同。
由于没有化工产品的稳弧作用，交流电源焊接时几乎打不着弧，即便打着弧也是喘息，无法焊接。
对比例二
电焊条含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石45％；
莹石26.8％；
铁粉5％；
雾化硅铁4.2％；
电解锰3％；
微碳铬铁3％；
铝镁合金2.5％；
化工产品3％；
硅铝酸盐6％；
纤维素混合粉1.5％；
以上组分总计100％；其中，
化工产品包含的组分及各组分百分比如下：
碳酸钾45％
淀粉49％
纯碱6％。
所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子37％；
硅灰石49％；
石英砂14％。
纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素16％；
淀粉70％；
微晶纤维素14％。
电焊条的制备方法与实施例一的方法相同。
交流焊接电弧比较稳定，但是偶尔有喘息存在，仍然不能顺利焊接。
对比例三
电焊条含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石45％；
莹石31％；
雾化硅铁5％；
电解锰3％；
微碳铬铁3％；
铝镁合金2.5％；
化工产品3％；
硅铝酸盐6％；
纤维素混合粉1.5％；
以上组分总计100％；其中，
化工产品包含的组分及各组分百分比如下：
碳酸钾45％；
复合钛酸钾49％；
纯碱6％，总计100％。
所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子37％；
硅灰石49％；
石英砂14％。
纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素16％；
淀粉70％；
微晶纤维素14％。
电焊条的制备方法与实施例一的方法相同。
由于缺少铁粉，交流电源焊接仍然出现喘息现象。
对比例四
电焊条含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石47％；
莹石28％；
铁粉5％；
雾化硅铁4.5％；
电解锰3％；
微碳铬铁2％；
铝镁合金2.5％；
化工产品3％；
硅铝酸盐5％；
以上组分总计100％；其中，
化工产品包含的组分及各组分百分比如下：
碳酸钾45％；
复合钛酸钾49％；
纯碱6％，总计100％。
所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子37％；
硅灰石49％；
石英砂14％。
电焊条的制备方法与实施例一的方法相同。
由于缺少纤维素，交流电弧虽然由于化工产品的大为改善但仍然有喘息现象。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条的制备方法，其特征在于，适用于交流电源焊接天然气储罐的电焊条含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石20-55％；
莹石26.8-37％；
铁粉2-6％；
雾化硅铁4.2-7％；
电解锰3-5％；
微碳铬铁2-4％；
铝镁合金1-3％；
化工产品0.5-5％；
硅铝酸盐5-9％；
纤维素混合粉0.5-4％；
以上组分总计100％；其中，
化工产品包含的组分及各组分百分比如下：
碳酸钾25-60％；
复合钛酸钾28-70％；
纯碱5-12％，总计100％；
所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子25-50％；
硅灰石38-52％；
石英砂12-23％，总计100％；
纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素10-21％；
淀粉55-80％；
微晶纤维素10～24％，总计100％；
方法的步骤中包括：
制备或得到化工产品、硅铝酸盐、纤维素混合粉；
将电焊条的各组分按照各组分质量百分比混合搅拌，然后加入钾钠混合水玻璃搅拌至合适的粘度下，得到电焊条粉料；
将电焊条粉料压涂到焊条芯上，然后经过烘干得到成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述化工产品含有的组分及各组分质量百分比如下：
碳酸钾45％；
复合钛酸钾58％；
纯碱7％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述硅铝酸盐含有的组分及各组分质量百分比如下：
脱水白土子37％；
硅灰石49％；
石英砂14％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
纤维素混合粉含有的组分及各组分质量百分比如下：
羧甲基纤维素16％；
淀粉70％；
微晶纤维素14％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
它含有的组分及组分质量百分比如下：
大理石45％；
莹石29％；
铁粉5％；
雾化硅铁4.5％；
电解锰3％；
微碳铬铁3％；
铝镁合金1.5％；
化工产品2.5％；
硅铝酸盐6％；
纤维素混合粉0.5％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述经过烘干得到成品中的烘干包括：
先低温烘干，再高温烘干；其中，低温烘干的温度为45～55℃，烘干时间为5～7小时；高温烘干的温度为350～370℃，烘干时间为2～4小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述钾钠混合水玻璃的模数为2.7-2.9，浓度为42-48Be。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
化工产品的制备步骤为：将复合钛酸钾和纯碱先进行烘烤，然后和碳酸钾按质量百分比混合待用。
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