CN1211182C - 一种用于不锈钢非熔化极氩弧焊的焊剂 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于不锈钢非熔化极氩弧焊的焊剂，它是将三氧化二铬、二氧化钛和金属氟化物经过物理作用，混合而成的一种混合物，用于非熔化极氩弧焊的活性焊剂。该焊剂的组成及配比按重量百分比为，三氧化二铬50%—60%，二氧化钛20%—30%，其余为金属氟化物。该种焊剂以三氧化二铬、二氧化钛为主要原料，金属氟化物为辅助原料。金属氟化物为氟化铝和氟化钙，其中氟化铝和氟化钙的重量比例为1∶2。由于使用本发明所述的焊剂，使现有的焊接工艺变得简单并克服其熔深浅的缺点，同时实现了效果好、耗能少、效率高、成本低的目标。
Description
本发明是一种用于不锈钢非熔化极氩弧焊的焊剂，它是将三氧化二铬、二氧化钛和金属氟化物经过物理作用，混合而成的一种混合物。
非熔化极氩弧焊在焊接工业中占有重要的地位，它具有保护好、焊接过程稳定、焊接范围广、接头平整光滑、外表美观等一系列优点。但是，在焊接不锈钢时，由于不锈钢中硫、氧含量的降低，在焊接过程中，没有足够高的[S]、[O]在焊接化学冶金反应中与钢中的合金元素(Fe、Mn等)和杂质元素(Ca、Al等)结合成高熔点的氧化物和硫化物而进入焊渣，相反，这些低电离能的元素会蒸发进入到电弧中。而焊接过程中电弧的平均温度与电弧等离子体组成有着直接的关系，一般来讲，电弧平均温度为Tg＝1000Ui(℃)，Ui为电弧气氛中各种原子的电离能。
| K | Na | Ca | Si | Mg | Fe | Ti | C | O | F | |
| Ui(ev) | 4.3 | 5.1 | 6.1 | 8.7 | 7.61 | 7.83 | 6.1 | 11.2 | 13.5 | 17.4 |
如表所示，由于这些低电离能的元素蒸发进入到电弧中，导致电弧发散，温度降低。所以导致在非熔化极氩弧焊焊接不锈钢时，熔深比较浅，焊接效率低。
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种用于不锈钢非熔化极氩弧焊的焊剂，它使得在非熔化极氩弧焊焊接不锈钢时，实现耗能少、效率高、成本低等优良的使用效果。
本发明的目的是通过以下措施来实现的：
该种用于不锈钢非熔化极氩弧焊的焊剂，其特征在于该焊剂的配方组份，该焊剂的组成及配比按重量百分比为，三氧化二铬50％-60％，二氧化钛20％-30％，其余为金属氟化物。该种焊剂以三氧化二铬、二氧化钛为主要原料，金属氟化物为辅助原料。金属氟化物为氟化铝和氟化钙，其中氟化铝和氟化钙的重量比例为1∶2。将上述本种原料按比例混合后一起加入密闭容器，然后进行球磨，球磨时间为24小时。然后通过颗粒度为300目的筛子过筛。在焊接工件前，先将该焊剂和溶剂混合均匀，然后用刷子在待焊处涂上一层薄薄的焊剂后，再进行焊接即可。
在焊接过程中，焊剂中氧化物(如TiO2、Cr2O3等)在焊接电弧高温作用下，首先与钢中的C、Si等元素反应，生成CO、SiO2，CO、SiO2继而分解出氧，由于氧的进入，使得液态金属熔池的表面张力降低。在液态金属流动行为作用下，电弧更加深入熔池，穿透能力大大增加。另一方面，在熔池金属表面、电弧周围的氧化物和硫化物分解，O、S进入弧柱外围，捕获弧柱外围的慢速电子，从而更加压缩电弧，提高了电弧电流密度，导致电弧更加集中，从而提高了熔深。
本发明经在奥氏体不锈钢焊接中使用，起到了意想不到的效果，有很强的提高熔深作用。在相同的焊接工艺参数下，同传统非熔化极气体保护焊相比，能提高熔深1-2倍，同时经过测试，接头的力学性能不低于普通非熔化极氩弧焊。
以下将结合实施例对本发明作进一步地详述：
实施例1称三氧化二铬50克、二氧化钛20克、氟化铝10克、氟化钙20克，混合后倒入球磨机中，进行球磨，球磨时间为24小时，取出后用300目的筛子过筛，既为焊剂产品。在焊接电流150安培，焊接速度7m/h，焊接电压10伏特的工艺参数下，使用此种焊剂能一次焊透8mm的不锈钢材料，而普通TIG焊用此工艺参数一次只能焊透3mm的不锈钢材料。
实施例2称三氧化二铬60克、二氧化钛30克、氟化铝3克，氟化钙6克，混合后倒入球磨机中，进行球磨，球磨时间为24小时，取出后用300目的筛子过筛，既为焊剂产品。在焊接电流160安培，焊接速度7m/h，焊接电压10伏特的工艺参数下，使用此种焊剂能一次焊透8mm的不锈钢材料，而普通TIG焊用此工艺参数一次只能焊透3mm的不锈钢材料。
实施例3称三氧化二铬56克、二氧化钛26克、氟化铝6克，氟化钙12克，混合后倒入球磨机中，进行球磨，球磨时间为24小时，取出后用300目的筛子过筛，既为焊剂产品。在焊接电流150安培，焊接速度7m/h，焊接电压10伏特的工艺参数下，使用此种焊剂能一次焊透10mm的不锈钢材料，而普通TIG焊用此工艺参数一次只能焊透3mm的不锈钢材料。
由于使用本发明所述的焊剂，使现有的焊接工艺变得简单并克服其熔深浅的缺点，同时实现了效果好、耗能少、效率高、成本低的目标，成为一种新的焊接方法。
Claims (4)
1.一种用于不锈钢非熔化极氩弧焊的焊剂，其特征在于：焊剂的组成及配比按重量百分比为：三氧化二铬50％-60％，二氧化钛20％-30％，其余为金属氟化物。
2.根据权利要求1所述的用于不锈钢非熔化极氩弧焊的焊剂，其特征在于：金属氟化物为氟化铝和氟化钙，其中氟化铝和氟化钙的重量比例为1∶2。
3.根据权利要求1所述的用于不锈钢非熔化极氩弧焊的焊剂，其特征在于：该焊剂各组份的颗粒度小于300目。
4.根据权利要求1所述的用于不锈钢非熔化极氩弧焊的焊剂，其特征在于该焊剂的组成及配比按重量百分比为：三氧化二铬为55％-57％，二氧化钛为25％-28％。
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