[发明专利]连铸辊丝极摆动埋弧堆焊用的烧结焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料加工领域，特别涉及可应用于连铸辊丝极摆动埋弧堆焊用的烧结焊剂及其制备方法。

背景技术

连铸堆焊技术在我国的发展已有十余年的历史。按照一般钢厂的情况，整个连铸辊由支承导向辊、扇性段、水平段三部分组成。支承导向辊由密排辊子组成，使铸坯经多点弯曲过渡到圆弧上。辊坯从结晶器拉出后，虽形成一定断面，但其中心还是液体状态，坯壳厚度一般为12-20mm，铸坯表面温度高达1200℃左右。由于高温和冷却水的作用，辊面易产生高温氧化和腐蚀，而且此段足辊和支承导辊的直径小，因刚度差而容易产生弯曲变形。因此，此段连铸辊宜选用耐腐蚀、抗高温氧化且有相当热强性的高Ni、Mo含量的Cr13型马氏体不锈钢。目前，国内外比较先进的堆焊材料是超低碳的氮合金化0Cr13Ni4MoN(414N)药芯焊丝，其以氮代碳，可显著提高堆焊层抗高温氧化和腐蚀性能，其高温力学性能也可得到显著改善。

以前连铸辊多采用丝极单道螺旋焊，但由于焊道搭接多，使得辊面成分不均匀，疲劳裂纹易沿搭接处延伸。而采用带极堆焊虽可改善此问题，但一方面焊带是通过冶炼和轧制制成，工艺复杂，成分调整困难，另一方面，对于目前的扇形段以上的连铸辊，其直径多在150mm以下，带极堆焊难以保证稳定工艺。因此丝极摆动埋弧堆焊成为目前比较先进的连铸堆焊工艺。普通的连铸辊堆焊配套使用的烧结焊剂无法满足工艺要求，存在焊道成形差和脱渣困难的问题。

发明内容

本发明的目的是要解决上述技术中存在的问题，提供连铸辊丝极摆动埋弧堆焊用的烧结焊剂。

本发明的再一目的是提供一种连铸辊丝极摆动埋弧堆焊用的烧结焊剂的制备方法。

本发明的连铸辊丝极摆动埋弧堆焊用的烧结焊剂所采用的渣系为MgO+AI₂O₃+CaF₂偏碱性渣系，所述的烧结焊剂是由组分A及组分B混合后得到的，其中：

所述的组分A是由以下组分组成的，以质量百分比计：15～25％的MgO、20～30％的AI₂O₃、25～35％的CaF₂+CaO、5～10％的SiO₂、5％的ZrO₂、2～5％的Na₃AIF₆、0～3％的金属Mn、0～3％的Cr₂O₃(铬绿)、0～4％的TiFe、0～4％的CaCO₃和0～3％的45^#SiFe。

作为粘接剂使用的所述的组分B是中性钾水玻璃。

所述的烧结焊剂中含有所述的组分B为15～20wt％。

所述的TiFe中的Ti的质量百分比含量为20～23％，余量为Fe。

所述的烧结焊剂中的CaF₂提高了焊剂的导电性，保证了药芯焊丝摆动堆焊时的工艺稳定性。

所述的烧结焊剂中的Na₃AIF₆(钠冰晶石)降低了堆焊层的氢含量，从而降低了堆焊层的裂纹倾向，同时起稳定电弧的作用。

所述的烧结焊剂中的AI₂O₃和ZrO₂保证了焊剂的脱渣良好，Cr₂O₃(铬绿)减少了铬的氧化，进一步改善了脱渣性。

所述的烧结焊剂中的金属Mn、TiFe和45^#SiFe(45号SiFe)的主要作用是脱氧。