CN111112882A - 一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条 - Google Patents

一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条 Download PDF

Info

Publication number
CN111112882A
CN111112882A CN202010054653.3A CN202010054653A CN111112882A CN 111112882 A CN111112882 A CN 111112882A CN 202010054653 A CN202010054653 A CN 202010054653A CN 111112882 A CN111112882 A CN 111112882A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
stainless steel
percent
welding
potassium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010054653.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111112882B (zh
Inventor
刘胜新
陈永
袁红高
纠永涛
潘继民
付雅迪
王靖博
连明洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou University
Original Assignee
Zhengzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou University filed Critical Zhengzhou University
Priority to CN202010054653.3A priority Critical patent/CN111112882B/zh
Publication of CN111112882A publication Critical patent/CN111112882A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111112882B publication Critical patent/CN111112882B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/365—Selection of non-metallic compositions of coating materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B23K35/0272—Rods, electrodes, wires with more than one layer of coating or sheathing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents

Abstract

本发明属于焊接材料领域，具体是一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，包括外周面上开设有纵向V形凹槽的不锈钢焊芯、镀铜层和药皮，药皮中干粉成分为：金红石10％‑12％，云母8％‑10％，碳酸钙8％‑10％，碳酸镁8％‑10％，碳酸镍5％‑7％，白泥3％‑5％，氧化锆2％‑4％，萤石8％‑10％，锂辉石1％‑3％，锰铁4％‑6％，钛铁2％‑4％，硅铁5％‑7％，海藻酸钠0.2％‑0.3％，羧甲基纤维素0.15％‑0.25％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.5％‑2％，其余为长石。本发明焊芯受热后体积膨胀小，药皮强度高，焊接电弧电压高，熔滴呈渣壁与喷射联合过渡，抗药皮发红和开裂性强。

Description

一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条
技术领域
本发明属于焊接材料技术领域，具体是一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条。
背景技术
目前，不锈钢焊条中普遍存在工艺性比较差的缺点，其关键问题是焊条焊接到后半段时药皮易发红开裂，发红会使药皮中的造气剂提前分解，使熔池失去保护气氛，从而易产生气孔；同时，通过药皮过渡的有益元素也会提前烧损，对焊缝金属性能产生不利影响，更严重时会引起药皮开裂或脱落而不得不终止焊接，造成了焊条的巨大浪费；另外，熔化速度增快，焊接工艺变差，飞溅增大，导致焊缝成形恶化、脱渣困难。总之，药皮发红意味着药皮组成中的造气剂会过早分解，并过早发生一系列冶金化学反应，这将使熔池的保护及冶金过程受到严重影响，而药皮的开裂则直接影响电弧的均匀性，药皮脱落就完全失去了其冶金作用。
不锈钢焊条药皮发红和开裂的原因是由于不锈钢焊芯的电阻率比碳钢焊芯大6倍以上，而导热性又仅为碳钢的1/3，且线膨胀系数大，在焊接过程中，强烈的电阻热致使施焊时焊条端部熔化，在高电阻热和低导热性双重因素作用下，焊芯温度急剧升高，致使焊条药皮受热过高而发红，不锈钢焊芯的电阻率和线膨胀系数大(约是低碳钢的6倍)，焊接时产生大量的电阻热而体积膨胀较大，当焊芯的直径方向的膨胀变形量超过药皮的变形能力时，药皮就会开裂，从而使焊条的焊接工艺性能严重恶化，剩余焊条基本不能使用，造成资源浪费。
目前改变不锈钢焊条药皮发红和开裂的措施主要有三种：1)在不锈钢焊芯周围涂覆一层低电阻率的金属薄膜；2)改变药皮组分及含量；3)利用碳钢焊芯和含铬镍的药皮来达到抗发红开裂且焊缝耐蚀性好的目的。这三种方法各有优缺点，但均没有考虑到焊接时如何减小或抑制不锈钢焊芯膨胀的主要问题，所以取得的抗发红和开裂效果均不显著。
申请号201811560051.4的中国专利(申请日2018年12月20日)公开了一种抗发红不锈钢焊条药皮及含有该药皮的焊条，采用的技术方案是改变药皮的配方和钾钠水玻璃的模数，增大了药皮的透气性，可以使药皮中的水分顺利排出，也能将不锈钢焊芯产生的热量部分及时排出，有效改变了不锈钢焊条药皮的发红现象，但却很难阻止不锈钢焊芯的膨胀变形量增大造成药皮开裂现象的发生。
申请号201510782465.1的中国专利(申请日2015年11月16日)公开了一种能用于大电流焊接的E309L不锈钢加长焊条，采用的技术方案是改变药皮的配方，通过提高熔渣中石英、长石、云母等酸性物质的含量，细化熔滴，降低焊条药皮发红倾向。但对各组分的杂质含量及粒度大小要求严格，制备成本极高；药皮中大量酸性物质的加入会降低熔渣碱度的，导致焊条增硅、气孔敏感性增大以及焊缝金属综合力学性能的下降；另外该技术方案并未解决不锈钢焊芯受热发胀会使焊条药皮开裂的问题。
申请号201410527597.5的中国专利(申请日2014年10月9日)公开了一种用于大电流焊接的碳钢芯不锈钢焊条，采用的技术方案是改用碳钢作为焊芯，而在药皮成分中加入大量的铬颗粒和镍颗粒，这样在焊接时碳钢制备的焊芯发热少，体积膨胀小，可使药皮既能抗发红抗开裂，而铬和镍又能熔入熔池形成类似不锈钢的成分，可以有效提高熔敷金属的耐蚀性。这种技术方案存在的缺点是：1)大量铬颗粒和镍颗粒存在于药皮中，而电弧是移动的，为了不出现熔穿缺陷，电弧的移动速度要适中，不能太慢，这样会造成铬颗粒和镍颗粒无法全部熔化进入焊缝，而是一部分熔化进入熔池，一部分以颗粒的形式存在于焊接熔渣中，而熔于熔池和存留于熔渣的颗粒比例又无法预测和控制，所以其设计及制造极其困难，另一方面由于熔池温度逐渐降低，溶于熔池的颗粒不会熔化，而是以固态颗粒的形式存在于熔敷金属中，造成焊缝力学性能下降，无法达到需求的效果；2)药皮中需加入大量的合金元素铬和镍，药皮中大量的合金元素的加入必然会导致焊条药皮的增厚，焊条药皮的增厚会带来一系列的问题：①药皮附着力降低，容易脱落；②焊条药皮熔化不充分，因为药皮中所含的物质为无机非金属材料与金属材料的混合物，其导电性差，厚度大的药皮导电性更差，严重影响了焊接时电弧燃烧的稳定性，同时减弱了造气造渣的效果，也容易出现熔池中冶金反应不充分、药皮成块落入熔池形成夹渣等缺陷，焊缝质量下降；③厚药皮会造成焊条直径增大，导致立焊和仰焊操作困难，无法窄间隙焊接，焊接时需要开较大的坡口，造成焊条用量的增加以及施工量的加大；3)焊接时，焊芯先熔化，药皮稍后熔化，药皮中的铬镍等元素进入熔池后容易分布不均匀，造成焊接接头力学性能下降。
申请号94118437.4的中国专利(申请日1994年11月20日)公开了一种抗发红奥氏体不锈钢焊条及制备方法，采用的技术方案是在不锈钢焊芯表面涂覆一层低电阻率的金属材料，达到较快散热的目的，但效果并不显著，对改善焊条抗裂性作用并不明显，无法阻止不锈钢焊芯的膨胀变形量增大造成药皮开裂现象的产生。
李晓梅的论文《新型抗发红不锈钢焊条的研制》(机械工程师，1994年1月)在药皮中添加稀土氧化物，解决了焊条药皮的发红问题，但无法阻止不锈钢焊芯的膨胀变形量增大造成药皮开裂现象的产生。
如何解决上述问题，是本领域科技人员工作的当务之急。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，解决如下技术问题：①不锈钢焊芯受热后体积膨胀很小；②减少焊接时不锈钢焊芯产生的热量并及时散热；③焊条药皮具有很好的高温塑性、强度高；④提高焊接时的电弧电压，降低焊接电流，提高不锈钢焊条抗药皮发红和开裂的能力。
本发明采用如下技术方案：
一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，包括不锈钢焊芯、镀铜层和药皮，所述不锈钢焊芯外周面上均匀开设有贯穿其长度方向的V形凹槽，所述不锈钢焊芯外部依次设有镀铜层和药皮。
所述药皮由干粉和粘结剂组成。
所述干粉的成分按质量百分比计为：金红石10％-12％，云母8％-10％，碳酸钙8％-10％，碳酸镁8％-10％，碳酸镍5％-7％，白泥3％-5％，氧化锆2％-4％，萤石8％-10％，锂辉石1％-3％，锰铁4％-6％，钛铁2％-4％，硅铁5％-7％，海藻酸钠0.2％-0.3％，羧甲基纤维素0.15％-0.25％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.5％-2％，其余为长石。
所述粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为2.95-3.05，钾钠水玻璃的波美浓度为48.5°Bé-50.5°Bé。
所述粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的29％-32％。
所述不锈钢焊芯的直径为2.0mm-4.0mm，所述V形凹槽的开口宽度为0.2mm-0.4mm，所述V形凹槽的深度为不锈钢焊芯直径的20％-30％。
所述V形凹槽的数量为3-8个。
所述镀铜层的厚度为0.1μm-0.2μm，优选0.12mm-0.18mm。
本发明药皮中各组分的作用如下：
1)金红石、长石、云母、碳酸钙、碳酸镁及碳酸镍均具有稳弧作用，可以改善焊接工艺性。其中金红石、长石、云母有促进熔滴渣壁过渡并降低药皮温升开裂倾向的作用。
①金红石：作为主要造渣剂可以同时改善焊缝金属的脱渣性和成型质量，并可以提高电弧稳定性。
②长石：主要作用是稳弧、造渣、调整熔渣的黏度和增加渣的活泼性，长石中含有大量的SiO2，且含有低电离电位的钾、钠，SiO2具有提高电弧电压和改善熔滴过渡形态的作用，低电离电位的钾、钠具有稳定电弧的作用，另外还可提高电弧电压，使熔滴细化，减弱焊条药皮发红现象。
③云母：富于弹性，可增加药皮透气性能，云母的片状结构对提高药皮抗裂性非常有利，对药皮开裂有抑制作用，而焊接时电弧电压随着药皮中云母加入量的增加而升高，其焊接工艺性也有明显改善。
④碳酸钙：主要作用是造渣、造气、稳弧，提高熔渣的碱度，调整熔渣表面张力和界面张力，高温分解产生的大量气体保证了焊接时的电弧吹力，分解时产生的CO2，可以保护焊缝不被氧化和氮化。
⑤碳酸镁及碳酸镍：因为碳酸钙的分解压比较大，分解时需要吸收大量的热，使电弧温度降低，降低了电子热发射能，相应地也就降低了阴极压降，其结果会使熔滴变粗，易成为粗熔滴的短路过渡，使焊条温升增大，不利于焊条抗发红和开裂，所以本发明中加入了分解压比较小的碳酸镁及碳酸镍，它们的主要作用和碳酸钙相似，但其稳弧的作用比大理石好，而且分解压小，分解时需要吸收的热量小，电弧热量集中，会使熔滴变细小，焊条温升小，抗发红和开裂效果好，而且其产物氧化镁可以造渣，部分镍元素溶入熔池，提高焊缝的耐蚀性能。
2)白泥：耐火性较好，可有效提高药皮塑性，降低药皮的开裂倾向。
SiO2和Al2O3等物质具有提高电弧电压和改善熔滴过度的作用，而白泥、云母、长石等都含有较多的SiO2和Al2O3，尤其是云母的加入，增加了低电离电位钾、钠等物质，到了很好的高电弧电压和改善熔滴过渡的作用。另外，长石、云母对焊条过渡形态“附壁”效应有着极为重要的作用，焊接时电弧由短路和渣壁联合过渡变为渣壁和喷射联合过渡，可有效解决不锈钢焊条药皮发红开裂的问题。
3)氧化锆：在焊接过程中发生化学变化，引起熔渣热膨胀系数的改变，非常有利于焊缝金属的脱渣。
4)萤石：主要作用是造渣、去氢，降低焊条气孔的倾向，适量的添加可调整熔渣的熔点和黏度，增加其流动性，以达到活化熔池、改善脱渣和除氢的目的。
5)锂辉石：具有稳定、耐热的特点，可以弥补传统焊条药皮干烧易裂的缺点，使药皮具有更好的高温塑性。
6)锰铁、钛铁、硅铁：具有脱氧脱磷脱硫的效果，保证焊缝熔敷金属的纯净度，还可以向熔敷金属中过渡合金元素。
7)海藻酸钠：是一种海草有机物，经破碎、烘干而成，燃点约350℃，使焊条药粉具有很好的粘性，有效提高焊条药皮致密度，增强焊接过程中电弧集中度，减小焊条药皮发红开裂现象的发生。
8)羧甲基纤维素：主要成分为棉纤维与少量的氯化钠组成，可使药皮具有良好的塑性，强度增大，提高了药皮抗开裂现象的发生。
9)焊条药皮中还添加药皮总质量29％-32％的钾钠水玻璃，钾钠水玻璃的模数为2.95-3.05，波美浓度为48.5°Bé-50.5°Bé，钾钠水玻璃的模数和波美浓度均较大，可有效增加药皮的透气性和结合力，药皮中的水分能够彻底排出，也能将不锈钢焊芯产生的热量及时排出，提高了药皮抗发红开裂性能，同样的电热量输入情况下不会产生发红开裂现象。
10)纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧是重要的稀土氧化物，添加这类稀土元素，可以有效减弱药皮的破裂性；另外，纳米颗粒具有明显的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应，其表面原子具有极高的化学活性，大量的界面为原子扩散提供了高密度的短程快扩散路径，使药皮散热快，有效提高抗发红和开裂性能。
在不锈钢焊芯表面镀一层低电阻率的金属铜，部分有效降低了不锈钢焊芯的电阻率，减小了电阻热的聚集且散热较快，有效避免了由此引起的温度升高，提高了药皮抗发红和开裂能力，而且铜元素可熔入熔池，提高熔池的流动性，利于焊缝成形。
本发明具有以下有益技术效果：
1、不锈钢焊芯受热后体积膨胀很小。本发明在不锈钢焊芯上均匀分布有纵向的V形凹槽，虽然焊接时不锈钢焊芯产生大量的电阻热而膨胀，但纵向分布的V形凹槽会显著减小不锈钢焊芯的膨胀变形量，使其不超过药皮的变形能力，从而增强了药皮抗开裂的性能。
2、减小了焊接时不锈钢焊芯产生的热量并能及时散热。在不锈钢焊芯表面镀一层低电阻率的金属铜，有效降低了不锈钢焊芯的电阻率，减小了电阻热的聚集且散热快速，从而部分有效避免了由此引起的温度升高，提高了药皮抗发红和开裂的能力，而且铜元素可溶入熔池，提高熔池的流动性，利于焊缝成形。
3、焊条药皮具有很好的高温塑性。锂辉石、白泥、海藻酸钠和羧甲基纤维素的加入，很好地提高了焊条药皮的高温塑性，使其具有较高的强度而不易开裂。
4、焊条药皮的合理配比使焊接时的电弧电压提高，并改善了熔滴过渡的形式。焊接时电弧由短路或短路和渣壁联合过渡变为渣壁和喷射联合过渡，电弧吹力明显增大，电弧电压由25V增加到40V，熔化速度明显加快，焊接时间缩短，焊接电流由120A降低到103A，不锈钢焊芯产生的热量明显减小，不会产生药皮发红或开裂的现象。
需要说明的是：本发明的核心创造有两点：①改变不锈钢焊芯的结构减小其受热时的膨胀量；②给出了药皮的组合物成分，并确定了各组分用量的合理范围，增大了焊条药皮的高温塑性，提高了焊接电弧电压，将熔滴的过渡形式由短路过渡变为渣壁与喷射联合过渡，使焊条具有抗发红和开裂的优良性能。另外在焊芯外表面增加镀铜层以减小其电阻率并减小电阻热的聚集且散热迅速，是为了本技术方案的完整性而采取的必要措施。特别需要说明的是，并非其中某一方面或某一种物质的加入起到了关键作用，整个技术方案的综合作用才是本发明的核心创造。
附图说明
图1是一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条的主剖视图；
图2是图1一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条的左视图；
图3是图2中A处的局部放大图。
图中：1、不锈钢焊芯；2、镀铜层；3、药皮；4、V形凹槽。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1至图3所示，一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，包括不锈钢焊芯1、镀铜层2和药皮3，不锈钢焊芯1外周面上均匀开设有贯穿其长度方向的V形凹槽4，不锈钢焊芯1外部依次设有镀铜层2和药皮3。
不锈钢焊芯1的直径为2.0mm-4.0mm，V形凹槽4的开口宽度为0.2mm-0.4mm，V形凹槽4的深度为不锈钢焊芯1直径的20％-30％。V形凹槽4的数量为3-8个。在不锈钢焊芯上均匀分布有纵向的V形凹槽，焊接时不锈钢焊芯产生电阻热而膨胀，但纵向V形凹槽的存在会显著减小不锈钢焊芯的膨胀变形量，使其不超过药皮的变形范围，从而提高了药皮抗开裂的性能。
药皮3由干粉和粘结剂组成。
干粉的成分按质量百分比计为：金红石10％-12％，云母8％-10％，碳酸钙8％-10％，碳酸镁8％-10％，碳酸镍5％-7％，白泥3％-5％，氧化锆2％-4％，萤石8％-10％，锂辉石1％-3％，锰铁4％-6％，钛铁2％-4％，硅铁5％-7％，海藻酸钠0.2％-0.3％，羧甲基纤维素0.15％-0.25％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.5％-2％，其余为长石。
粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为2.95-3.05，钾钠水玻璃的波美浓度为48.5°Bé-50.5°Bé。所述粘结剂的质量为药皮3中干粉总质量的29％-32％。
实施例与对比例
下列所述的实施例对比例，均采用铬镍不锈钢焊芯，直径Φ4.0mm，焊接时采用直流反接，测定电弧电压时保持电弧长度不变，熔滴过渡形式采用数码相机镜头前加焊工护目镜后录像获得。
实施例1
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石10％，云母8％，碳酸钙8％，碳酸镁10％，碳酸镍5％，白泥3％，氧化锆2％，萤石8％，锂辉石1％，锰铁5％，钛铁3％，硅铁6％，海藻酸钠0.2％，羧甲基纤维素0.15％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.5％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为2.95，钾钠水玻璃的波美浓度为48.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的29％，V形凹槽的宽度为0.2mm，凹槽的深度为0.8mm；V形凹槽的数量为3个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
实施例2
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石12％，云母10％，碳酸钙10％，碳酸镁12％，碳酸镍8％，白泥5％，氧化锆4％，萤石10％，锂辉石3％，锰铁7％，钛铁6％，硅铁8％，海藻酸钠0.3％，羧甲基纤维素0.25％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧2％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为3.05，钾钠水玻璃的波美浓度为50.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的32％，V形凹槽的宽度为0.4mm，所述凹槽的深度为1.2mm；V形凹槽的数量为8个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
实施例3
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石11％，云母9％，碳酸钙9％，碳酸镁11％，碳酸镍6.5％，白泥4％，氧化锆3％，萤石9％，锂辉石2％，锰铁6％，钛铁4.5％，硅铁7％，海藻酸钠0.25％，羧甲基纤维素0.2％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.75％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为3，钾钠水玻璃的波美浓度为49.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的30.5％。V形凹槽的宽度为0.3mm，凹槽的深度为1.0mm；V形凹槽的数量为4个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
对比例1
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石11％，云母9％，碳酸钙9％，碳酸镁11％，碳酸镍6.5％，白泥4％，氧化锆3％，萤石9％，锂辉石2％，锰铁6％，钛铁4.5％，硅铁7％，海藻酸钠0.25％，羧甲基纤维素0.2％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.75％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为3，钾钠水玻璃的波美浓度为49.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的30.5％，不锈钢焊芯上不设V形凹槽，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
对比例2
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石11％，碳酸钙9％，碳酸镁11％，碳酸镍6.5％，白泥4％，氧化锆3％，萤石9％，锂辉石2％，锰铁6％，钛铁4.5％，硅铁7％，海藻酸钠0.25％，羧甲基纤维素0.2％，氧化铈和/或氧化钇1.75％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为3，钾钠水玻璃的波美浓度为49.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的30.5％，V形凹槽的宽度为0.3mm，凹槽的深度为1.0mm；V形凹槽的数量为4个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
对比例3
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石11％，云母9％，碳酸钙9％，碳酸镁11％，碳酸镍6.5％，氧化锆3％，萤石13％，锂辉石2％，锰铁6％，钛铁4.5％，硅铁7％，海藻酸钠0.25％，羧甲基纤维素0.2％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.75％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为3，钾钠水玻璃的波美浓度为49.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的30.5％。V形凹槽的宽度为0.3mm，凹槽的深度为1.0mm；V形凹槽的数量为4个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
对比例4
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石11％，云母9％，碳酸钙9％，碳酸镁11％，碳酸镍6.5％，白泥4％，氧化锆3％，萤石9％，锰铁6％，钛铁4.5％，硅铁7％，海藻酸钠0.25％，羧甲基纤维素0.2％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.75％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为3，钾钠水玻璃的波美浓度为49.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的30.5％。V形凹槽的宽度为0.3mm，凹槽的深度为1.0mm；所述V形凹槽的数量为4个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
对比例5
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石11％，云母9％，碳酸钙9％，碳酸镁11％，碳酸镍6.5％，白泥4％，氧化锆3％，萤石9％，锂辉石2％，锰铁6％，钛铁4.5％，硅铁7％，羧甲基纤维素0.2％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.75％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为3，钾钠水玻璃的波美浓度为49.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的30.5％。V形凹槽的宽度为0.3mm，凹槽的深度为1.0mm；V形凹槽的数量为4个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
对比例6
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石11％，云母9％，碳酸钙9％，碳酸镁11％，碳酸镍6.5％，白泥4％，氧化锆3％，萤石9％，锂辉石2％，锰铁6％，钛铁4.5％，硅铁7％，海藻酸钠0.25％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.75％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为3，钾钠水玻璃的波美浓度为49.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的30.5％。V形凹槽的宽度为0.3mm，凹槽的深度为1.0mm；V形凹槽的数量为4个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
对比例7
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石11％，云母9％，碳酸钙9％，碳酸镁11％，碳酸镍6.5％，白泥4％，氧化锆3％，萤石9％，锂辉石2％，锰铁6％，钛铁4.5％，硅铁7％，海藻酸钠0.25％，羧甲基纤维素0.2％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为3，钾钠水玻璃的波美浓度为49.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的30.5％。V形凹槽的宽度为0.3mm，凹槽的深度为1.0mm；V形凹槽的数量为4个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
对比例8
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石11％，云母9％，碳酸钙9％，碳酸镁11％，碳酸镍6.5％，白泥4％，氧化锆3％，萤石9％，锂辉石2％，锰铁6％，钛铁4.5％，硅铁7％，海藻酸钠0.25％，羧甲基纤维素0.2％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.75％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为2.6，钾钠水玻璃的波美浓度为49.5°Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的30.5％。V形凹槽的宽度为0.3mm，凹槽的深度为1.0mm；V形凹槽的数量为4个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
对比例9
制备本发明所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，干粉的成分按质量百分比计为：金红石11％，云母9％，碳酸钙9％，碳酸镁11％，碳酸镍6.5％，白泥4％，氧化锆3％，萤石9％，锂辉石2％，锰铁6％，钛铁4.5％，硅铁7％，海藻酸钠0.25％，羧甲基纤维素0.2％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.75％，其余为钾长石；粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为3，钾钠水玻璃的波美浓度为40Bé；粘结剂的质量为药皮中干粉总质量的30.5％，V形凹槽的宽度为0.3mm，凹槽的深度为1.0mm；V形凹槽的数量为4个，不锈钢焊芯表面的镀铜层厚度为0.2μm。
对比例10
普通不锈钢焊条。
实施例与对比例的结果见表1。
表1
Figure BDA0002372393310000081
由以上实施例1-3可以看出：采用本发明制备的焊条焊接时，呈现渣壁和喷射联合过渡，电弧吹力明显增大，电弧电压高，熔化速度明显加快，焊接时间缩短，焊接电流小，无药皮发红和开裂现象。
由以上对比例1-10可以看出：不锈钢焊芯不开设V形凹槽、药皮中组分种类或含量不在本发明范围内，均达不到理想效果，药皮会发红和开裂；用普通不锈钢焊条进行焊接，药皮发红和开裂现象严重。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，其特征在于：包括不锈钢焊芯(1)、镀铜层(2)和药皮(3)，所述不锈钢焊芯(1)外周面上均匀开设有贯穿其长度方向的V形凹槽(4)，所述不锈钢焊芯(1)外部依次设有镀铜层(2)和药皮(3)；
所述药皮(3)由干粉和粘结剂组成；
所述干粉的成分按质量百分比计为：金红石10％-12％，云母8％-10％，碳酸钙8％-10％，碳酸镁8％-10％，碳酸镍5％-7％，白泥3％-5％，氧化锆2％-4％，萤石8％-10％，锂辉石1％-3％，锰铁4％-6％，钛铁2％-4％，硅铁5％-7％，海藻酸钠0.2％-0.3％，羧甲基纤维素0.15％-0.25％，纳米氧化铈和/或纳米氧化钇和/或纳米氧化镧1.5％-2％，其余为长石；
所述粘结剂为钾钠水玻璃，其中钾离子与钠离子的摩尔比为1∶2，钾钠水玻璃的模数为2.95-3.05，钾钠水玻璃的波美浓度为48.5°Bé-50.5°Bé。
2.根据权利要求1所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，其特征在于：所述粘结剂的质量为药皮(3)中干粉总质量的29％-32％。
3.根据权利要求1所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，其特征在于：所述不锈钢焊芯(1)的直径为2.0mm-4.0mm，所述V形凹槽(4)的开口宽度为0.2mm-0.4mm，所述V形凹槽(4)的深度为不锈钢焊芯(1)直径的20％-30％。
4.根据权利要求4所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，其特征在于：所述V形凹槽(4)的数量为3-8个。
5.根据权利要求1所述的抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条，其特征在于：所述镀铜层(2)的厚度为0.1μm-0.2μm，优选0.12mm-0.18mm。
CN202010054653.3A 2020-01-17 2020-01-17 一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条 Expired - Fee Related CN111112882B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010054653.3A CN111112882B (zh) 2020-01-17 2020-01-17 一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010054653.3A CN111112882B (zh) 2020-01-17 2020-01-17 一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111112882A true CN111112882A (zh) 2020-05-08
CN111112882B CN111112882B (zh) 2021-05-14

Family

ID=70490177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010054653.3A Expired - Fee Related CN111112882B (zh) 2020-01-17 2020-01-17 一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111112882B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112809244A (zh) * 2021-01-28 2021-05-18 天津市金桥焊材科技有限公司 一种高韧性高效率焊条
CN113458657A (zh) * 2021-08-02 2021-10-01 桂林航天工业学院 高强度耐腐蚀不锈钢焊条及其制备方法
CN114193027A (zh) * 2021-10-29 2022-03-18 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种粘结剂及其在纤维素焊条中的应用
CN114505618A (zh) * 2022-03-09 2022-05-17 郑州大学 钻削pcb用硬质合金钻头与不锈钢钻柄连接用药芯钎料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54117346A (en) * 1978-02-28 1979-09-12 Kiyuubakoku Chemical composition for coating arc welding rod
CN1107402A (zh) * 1994-11-20 1995-08-30 中国人民解放军驻617厂军事代表室 抗发红奥氏体不锈钢焊条及制备方法
CN1264634A (zh) * 2000-02-15 2000-08-30 华中理工大学 抗气孔防潮湿耐磨蚀马氏体奥氏体不锈钢焊条
CN103990914A (zh) * 2014-05-21 2014-08-20 李佛妹 一种新型电焊条
CN108883507A (zh) * 2016-07-05 2018-11-23 杜克迪尔股份公司 用于焊接不锈钢的多涂层焊条

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54117346A (en) * 1978-02-28 1979-09-12 Kiyuubakoku Chemical composition for coating arc welding rod
CN1107402A (zh) * 1994-11-20 1995-08-30 中国人民解放军驻617厂军事代表室 抗发红奥氏体不锈钢焊条及制备方法
CN1264634A (zh) * 2000-02-15 2000-08-30 华中理工大学 抗气孔防潮湿耐磨蚀马氏体奥氏体不锈钢焊条
CN103990914A (zh) * 2014-05-21 2014-08-20 李佛妹 一种新型电焊条
CN108883507A (zh) * 2016-07-05 2018-11-23 杜克迪尔股份公司 用于焊接不锈钢的多涂层焊条

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112809244A (zh) * 2021-01-28 2021-05-18 天津市金桥焊材科技有限公司 一种高韧性高效率焊条
CN113458657A (zh) * 2021-08-02 2021-10-01 桂林航天工业学院 高强度耐腐蚀不锈钢焊条及其制备方法
CN114193027A (zh) * 2021-10-29 2022-03-18 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种粘结剂及其在纤维素焊条中的应用
CN114505618A (zh) * 2022-03-09 2022-05-17 郑州大学 钻削pcb用硬质合金钻头与不锈钢钻柄连接用药芯钎料
CN114505618B (zh) * 2022-03-09 2023-01-13 郑州大学 钻削pcb用硬质合金钻头与不锈钢钻柄连接用药芯钎料

Also Published As

Publication number Publication date
CN111112882B (zh) 2021-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111112882B (zh) 一种抗药皮发红和开裂的不锈钢焊条
CN100342997C (zh) 高拉速板坯连铸低碳钢结晶器保护渣
CN101745615B (zh) 大方坯低碳钢连铸结晶器功能保护材料
KR102556685B1 (ko) 항산화 내열 합금 및 제조 방법
JP6104146B2 (ja) サブマージアーク溶接用フラックス及びその製造方法
CN112975199B (zh) 一种提高立焊工艺性能的不锈钢焊条
CN102335738B (zh) 复合浸入式水口及其制造方法
CN102764866A (zh) 一种高Al2O3含量高铝钢连铸保护渣
CN109623192B (zh) 具有极小温升的不锈钢焊条焊芯、不锈钢焊条及制备与应用
CN104858382A (zh) 一种中间包覆盖剂及其应用
WO2022127017A1 (zh) 一种索氏体不锈钢专用连铸结晶器保护渣及其应用
CN108465976A (zh) 一种防开裂不锈钢焊丝及其制备方法
CN108176831A (zh) 一种高铝钢用连铸结晶器保护渣
CN113102702B (zh) 一种高钛钢用高碱度低反应性连铸保护渣及其制备方法
CN108326466B (zh) 一种高导电铝热焊粉
CN102009142B (zh) 30MnSi钢专用连铸结晶器功能保护材料
CN106513606B (zh) 一种if钢专用连铸结晶器保护渣
JP2011156588A (ja) ダクタイル鋳鉄用被覆アーク溶接棒
CN109530961B (zh) 一种大线能量焊接用药芯焊丝及其制备方法与应用
CN108907172A (zh) 一种复合废钢包砖渣线破碎料的长水口
JPH06320297A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
KR20140124074A (ko) 용강 배출용 충진재 및 이의 제조 방법
KR100400412B1 (ko) 서버머지드아크용접용플럭스조성물및그플럭스의제조방법
CN113798459B (zh) 一种200系j5奥氏体不锈钢连铸专用保护渣及其应用
JPS6250235B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210514

Termination date: 20220117

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee