CN1286612C - 一种在药皮中添加有机物的超低氢电焊条及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种在药皮中添加有机物的超低氢电焊条，该超低氢电焊条药皮中添加有占电焊条药皮重量百分比为0.5～0.7%的粉末状羧甲基纤维素，在电焊条药皮中还添加有占电焊条药皮重量百分比为1.0～1.5%的氟化稀土，电焊条高温烘焙工艺为400～470℃保温1～2个小时；电焊条的制造工艺与普通的碱性电焊条相同。本发明主要应用于对抗裂性要求高的低合金高强钢重要结构件的焊接。应用该发明不仅可使超低氢电焊条具有良好的压涂性能，从而可提高超低氢电焊条的外观质量和成品率，而且在添加有机物的条件下电焊条熔敷金属中的扩散氢含量仍可达到超低氢的技术指标要求。
Description
技术领域：
本发明涉及焊接材料技术领域，一种在药皮中添加有机物的超低氢电焊条。
背景技术：
目前在超低氢电焊条的制造过程中有一个较普遍的问题是其压涂性能较差，电焊条外观易出现毛条现象，从而降低了超低氢焊条生产的成品率。为此一般通过采取调整水玻璃的模数及浓度，或添加纯碱、人工合成云母、水玻璃粉等无机物成分的方法来改善超低氢电焊条的压涂性能，但这些方法的效果不太明显、有时还会影响超低氢电焊条的性能。
而电焊条的超低氢技术是禁止在药皮中添加有机物来提高电焊条的压涂性能，因有机物易导致焊缝金属增氢。超低氢电焊条压涂性能差的主要原因是焊条药粉的弹塑性及滑性小。
发明内容：
为了克服上述存在的问题，本发明提供一种在药皮中添加有机物的超低氢电焊条，使其具有良好的压涂性能，可提高超低氢电焊条的外观质量和成品率，而且在添加有机物的条件下电焊条熔敷金属中的扩散氢含量仍可达到超低氢的技术指标要求。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种在药皮中添加有机物的超低氢电焊条，其中，该超低氢电焊条药皮中添加有占电焊条药皮重量百分比为0.5～0.7％的粉末状羧甲基纤维素，在电焊条药皮中还添加有占电焊条药皮重量百分比为1.0～1.5％的氟化稀土。
所述在药皮中添加有机物的超低氢电焊条的制造方法，其中，将占电焊条药皮重量百分比为0.5～0.7％的粉末状羧甲基纤维素，和占电焊条药皮重量百分比为1.0～1.5％的氟化稀土添加入电焊条药皮，一起进行制造电焊条，电焊条的制造工艺与普通的碱性电焊条相同，其中，电焊条高温烘培工艺为400～470℃保温1～2个小时。
所述在药皮中添加有机物的超低氢电焊条的制造方法，其中，在超低氢电焊条药皮中添加占电焊条药皮重量百分比为0.5％的羧甲基纤维素、添加占电焊条药皮重量百分比为1.5％的氟化稀土，电焊条高温烘焙工艺为450℃保温1个小时。
所述在药皮中添加有机物的超低氢电焊条的制造方法，其中，在超低氢电焊条药皮中添加占电焊条药皮重量百分比为0.7％的羧甲基纤维素、添加占电焊条药皮重量百分比为1.0％的氟化稀土，电焊条高温烘焙工艺为400℃保温1.5个小时。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优越性：
本发明针对低合金钢超低氢电焊条进行了对比试验，结果表明，在同样条件下，未采用本发明前所生产的电焊条外观质量易出现毛条现象、且电焊条成品率不大于95％；而采用本发明生产的超低氢电焊条，其外观质量光滑致密，且达到了一等品或优等品的水平，而电焊条的成品率大于98％；此外，扩散氢试验结果表明，在添加羧甲基纤维素的情况下电焊条熔敷金属中的扩散氢含量仍小于5ml/100g(1.75～4.21ml/100g，色谱法)，达到了超低氢的技术指标要求。
本发明不仅经济实用，而且效果明显，且对电焊条性能没有影响，可应用于低合金高强钢用超低氢电焊条的生产。
具体实施方式：
超低氢电焊条压涂性能差的主要原因是焊条药粉的弹塑性及滑性小，如果在电焊条药皮中添加一种可同时增加弹塑性、滑性的有机物，并且该有机物在电焊条烘焙过程中可“挥发掉”从而避免其对焊缝金属中扩散氢的影响，这样在改善电焊条压涂性能的同时使电焊条仍具有超低氢含量的优点。本发明是在不影响电焊条性能的前提下，通过在电焊条药皮中添加有机物以提高超低氢电焊条的压涂性能和成品率，在此基础上通过控制添加有机物的种类、数量以及焊条烘焙工艺、并采取在电焊条药皮中添加特种氟化物的措施，使电焊条在添加有机物的情况下仍具有超低氢含量的优点，从而使电焊条可应用于对抗裂性要求高的低合金高强钢重要结构件的焊接。
本发明主要是在碱性超低氢电焊条药皮中添加0.5～0.7％的有机物纤维素，此纤维素为羧甲基纤维素，且为粉末状，与此同时在电焊条药皮中还加入1.0～1.5％的氟化稀土，并且电焊条高温烘焙工艺为400～470℃保温1～2个小时，而电焊条的制造工艺与普通的碱性电焊条相同。
以下就电焊条药皮中的羧甲基纤维素的状态及加入量、氟化稀土的加入量以及电焊条的高温烘焙工艺的主要作用及其限制原因简述如下：
羧甲基纤维素的主要成分为C6H6O2(OH)2CH2COONa(羧甲基纤维素钠)，其不仅弹塑性好，而且遇水后滑性很好，这对电焊条的压涂性能十分有利；而加入的羧甲基纤维素为粉末状，主要是为了使其在焊条药粉中分散均匀，而且易溶于水，而长晶须状的羧甲基纤维素在电焊条药粉中分散不均匀、且不易溶于水，从而不能充分发挥其弹塑性及滑性好的优势。当添加羧甲基纤维素小于0.5％时，对改善电焊条的压涂性能效果不明显，当添加量大于2.5％时会明显增加焊条的烘焙成本并对熔敷金属中的扩散氢含量开始产生影响。
氟化稀土的主要成分为氟化物和稀土化合物，而氟化物和稀土化合物均可降低焊缝金属中的扩散氢含量，其降低扩散氢的机理主要是通过氟化物和稀土与氢结合形成氢化物来实现的。药皮中氟化稀土含量小于0.5％时其作用很小，大于3.0％时会严重恶化电焊条的压涂性能和工艺性能。
羧甲基纤维素为有机物的一种，其自由态碳化点约为220℃，试验表明当其加入药皮中并制造成焊条后，当电焊条的高温烘焙温度大于等于400℃且烘焙时间不小于1个小时的条件下，添加羧甲基纤维素对电焊条的扩散氢含量没有影响；当电焊条的高温烘焙温度低于400℃且烘焙时间小于1个小时，则添加羧甲基纤维素对电焊条的扩散氢含量开始产生影响。
采用本发明在低合金钢超低氢电焊条中进行了应用，且对应用本发明后电焊条的外观质量及熔敷金属扩散氢含量进行了试验评定，结果如下：
本发明的实施例及试验评定结果
| 试验项目 | 羧甲基纤维素含量(％) | 氟化稀土含量(％) | 电焊条的高温烘焙工艺 | 电焊条的外观质量 | 电焊条的成品率(％) | 熔敷金属扩散氢含量(ml/100g) |
| 实施例1 | 0.5 | 1.5 | 450℃×1.0h | 优等品 | 99.5 | 26 |
| 实施例2 | 0.7 | 1.0 | 400℃×1.5h | 优等品 | 99.3 | 3.2 |
Claims (4)
1、一种在药皮中添加有机物的超低氢电焊条，其特征在于：该超低氢电焊条药皮中添加有占电焊条药皮重量百分比为0.5～0.7％的粉末状羧甲基纤维素，在电焊条药皮中还添加有占电焊条药皮重量百分比为1.0～1.5％的氟化稀土。
2、如权利要求1所述的在药皮中添加有机物的超低氢电焊条的制造方法，其特征在于：将占电焊条药皮重量百分比为0.5～0.7％的粉末状羧甲基纤维素，和占电焊条药皮重量百分比为1.0～1.5％的氟化稀土添加入电焊条药皮，一起进行制造电焊条，电焊条的制造工艺与普通的碱性电焊条相同，其中，电焊条高温烘培工艺为400～470℃保温1～2个小时。
3、根据权利要求2所述的在药皮中添加有机物的超低氢电焊条的制造方法，其特征在于：在超低氢电焊条药皮中添加占电焊条药皮重量百分比为0.5％的羧甲基纤维素、添加占电焊条药皮重量百分比为1.5％的氟化稀土，电焊条高温烘焙工艺为450℃保温1个小时。
4、根据权利要求2所述的在药皮中添加有机物的超低氢电焊条的制造方法，其特征在于：在超低氢电焊条药皮中添加占电焊条药皮重量百分比为0.7％的羧甲基纤维素、添加占电焊条药皮重量百分比为1.0％的氟化稀土，电焊条高温烘焙工艺为400℃保温1.5个小时。
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