[发明专利]一种42公斤级钛型碳钢焊条及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳钢焊条及其制备方法，尤其是一种还原钛铁矿型42公斤级钛型碳钢酸性焊条及其制备方法，属于焊接材料领域。

背景技术

普通42公斤级钛型碳钢酸性焊条是目前我们国家使用最为广泛的焊接材料之一，占手工焊焊条用量的70%以上，这种焊条的焊条药皮中含有大量的TiO₂,由于还原钛铁矿中的TiO₂含量较低，如果完全使用还原钛铁矿来获取焊条药皮中的TiO₂，势必影响其它材料的加入，造成焊条的生产压涂性能变差，同时恶化焊条的焊接工艺性能及力学性能。因此，通常焊条药皮中的TiO₂是通过还原钛铁矿、金红石或者钛白粉中的三种或两种来获取。

一般金红石有天然金红石和人造金红石两种，中国高品位的天然金红石资源较少，而人造金红石的生产方式有熔炼法和酸浸法，其能源的消耗与对环境的污染都是不容小视，这也是造成这两种材料的价格逐年提高，影响到该焊条的生产成本也不断增加，严重影响企业的经济效益。

另外，从充分利用现有资源，保护环境和提高企业经济效益的角度出发，有必要研制一种既能够利用现有生产设备，保证焊条的生产压涂性能，又能够提高焊条的焊接工艺性能及力学性能的新型还原钛铁矿型42公斤级钛型碳钢酸性焊条。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人提供一种42公斤级钛型碳钢焊条及其制备方法，本发明焊条有优良的焊接工艺性能、力学性能和生产压涂性能，可交直流两用，为酸性碳钢焊条。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种42公斤级钛型碳钢焊条，包括焊芯，焊条药皮配方重量百分比为：

所述焊条药皮配方重量百分比为：还原钛铁矿50-56%、金红石0-3%、钾长石7-10%、白泥3.8-5.7%、伊利石4-5.7%、云母3-5.5%、细云母2.4-4%、硅灰石2-5.5%、中碳锰铁5.5-6.6%、大理石5.5-10%、有机物1.8-3.5%。

所述有机物是指木粉、竹粉、淀粉、微晶纤维素中的一种或几种的混合物。

所述焊芯为H08A或H08E盘条。

上述42公斤级钛型碳钢焊条的制备方法，包括以下步骤：按所述比例取各种材料并混合均匀，采用螺旋式焊条生产设备，使用模数2.3-2.8、钾钠比为2.5-4:1、浓度为37-40°波美度的钾钠混合水玻璃作为粘结剂，加入量为混合粉重量的18-25%，搅拌均匀后使用螺旋式焊条生产设备均匀涂在不同直径的焊芯上；经磨削出夹持端和引弧端后，使用焊条烘干炉，经低温45-90℃，中温90-130℃，高温130-180℃进行烘干，制备得到还原钛铁矿型42公斤级钛型碳钢酸性焊条。

上述42公斤级钛型碳钢焊条的制备方法，包括以下步骤：按所述比例取各种材料并混合均匀，采用液压式焊条生产设备时，使用模数3.00-3.15、钾钠比为2.5-3.6:1、浓度为40-45°波美度的钾钠混合水玻璃作为粘结剂，加入量为混合粉重量的16-23%，搅拌均匀后使用液压式焊条生产设备均匀涂在不同直径的焊芯上；经磨削出夹持端和引弧端后，使用焊条烘干炉，经低温45-90℃，中温90-130℃，高温130-180℃进行烘干，制备得到还原钛铁矿型42公斤级钛型碳钢酸性焊条。

本发明的优点和特点：

1、本发明焊条不用或少用能源消耗大、对环境影响大且价格较高的金红石，大量使用价格低的还原钛铁矿，达到减少对环境的污染、降低能源消耗、同时降低生产成本，提高企业经济效益的目的。

2、本发明焊条适量使用伊利石替代部分白泥，同时调整焊条混合粉中的其它滑性、塑性材料，克服了由于在焊条配方中大量使用还原钛铁矿后，对焊条压涂性能带来的不利影响，使本发明采用行业内通用的螺旋式或液压式生产设备的制造工艺即可实现。

3、本发明焊条熔敷金属夏比V型缺口冲击吸收功KV₂低温（-20℃）冲击韧性数值，高于国际上权威船级社认证机构的3级（-20℃大于47J）指标的70%，明显提高了焊缝的抗裂性能。

4、本发明焊条具有良好的耐吸潮性。在无包装、环境湿度为80%左右的条件下，焊条的最大吸潮率小于1.65%。

5、本发明焊条具有较低的烟尘含量。一般熔化1千克焊条烟尘含量小于6克，烟尘中对人身体最具危害的锰含量小于4.5%，减少了对焊接操作人员的身体危害。