[发明专利]低熔点焊剂在大功率TIG焊接焊缝保护中的应用

说明书

本申请为一种适用于大功率TIG焊接焊缝保护的低熔点焊剂的分案申请，原申请的申请号为2013102221786，原申请日为2013年6月5日，发明名称为一种适用于大功率TIG焊接焊缝保护的低熔点焊剂。

技术领域

本发明涉及焊接技术，具体的说，是涉及一种适用于大功率TIG焊接焊缝保护的低熔点焊剂的制备方法。

背景技术

目前焊接结构正向着大型化、高参数、精确尺寸发展，高效、高性能焊接技术极大地推动着我国的施工技术和钢铁产业的飞速发展。大功率TIG焊接方法通过提高熔敷效率，可以明显的提高厚板焊接时焊接材料的熔化速度，焊接效率非常高，焊接质量较好，因此在碳钢、不锈钢、钛及钛合金厚板焊接方面具有独特的优势。但是在采用大功率TIG焊接方法对碳钢、不锈钢、钛及钛合金进行焊接时，由于材料和氧的亲和力很大，往往需要采取保护措施来减少焊缝金属的氧化。目前比较通用的方法是采用惰性气体对高温熔池进行保护。但是惰性气体保护也存在着一些自身很难克服的缺点：1、保护时间有限。焊嘴中的惰性气体虽然能够很好的隔绝高温液态熔池与空气的接触，但是随着焊枪或待焊部件的移动，仍处于高温的焊缝将脱离惰性气体的保护，曝露在空气中，形成蓝色或黑色的氧化层。该氧化层的形成不但极大地恶化焊缝的力学性能和抗腐蚀性能，而且也影响焊缝的外观形貌。2、成本高，浪费严重。焊接过程中使用的惰性气体的纯度要求高，其数量与焊接时间成正比，所以在焊接大尺寸焊件时，惰性气体的用量是相当大的，成本很高。

发明内容

本发明针对惰性气体保护中存在的不足，提出了一种适用于大功率TIG焊接焊缝保护的低熔点焊剂，替代惰性气体来对焊缝处的高温凝固焊缝进行保护。该低熔点焊剂覆盖在高温凝固焊缝表面后会熔化并快速润湿到焊缝，完全覆盖焊缝表面，形成一层保护膜，从而对其进行保护，防止焊缝位置处发生氧化，从而提高焊缝的焊接质量。焊后进行简单的清渣处理即可。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:

低熔点焊剂，由如下组分按照质量份组成：

Al₂O₃20-30质量份，TiO₂15-25质量份，CaO 10-15质量份，NaCl 10-15质量份，MgO5-10质量份，V₂O₅5-10质量份，KBF(氟硼酸钾)3-5质量份和MnO 3-5质量份；

优选Al₂O₃24-28质量份，TiO₂20-25质量份，CaO 12-15质量份，NaCl 12-15质量份，MgO 5-8质量份，V₂O₅5-8质量份，KBF 4-5质量份和MnO 4-5质量份。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，在本发明的技术方案中，所述的各组分放入研钵中充分研磨均匀，所有原料颗粒度均在200目-800目之间。本焊剂的制造工艺为：将原材料按规定的配比和粒度过筛后进行配料，待充分混合后加入水玻璃进行湿拌，然后用造粒机进行造粒，之后在200-300℃之间进行低温烘干，最后装入具有防潮性能的包装袋中供焊接生产使用，此时使用水玻璃即为造粒提供适当粘度即可，加入量选择为混合后粉末质量3％—5％即可。

本发明通过理论分析和实验，合理调整各原料的配比来调整焊剂的物理特性，所得焊剂的熔点范围可以达到690-735℃，流动性及脱渣性良好，保证能满足大功率TIG焊接条件下焊缝保护的低熔点焊剂要求。该低熔点焊剂覆盖高在温凝固焊缝表面后会熔化并快速润湿到焊缝，完全覆盖焊缝表面，形成一层保护膜，从而对其进行保护，防止焊缝位置处在凝固过程中被氧化。焊剂中含有的Al、Mn、Ti这几种元素和氧的亲和力很大，可以与氧结合，有效防止焊缝表面氧化；V₂O₅和NaCl可以降低焊剂的熔点，促进焊缝成型良好；KBF能够进一步降低熔点和增强去膜能力；Al₂O₃和TiO₂脱渣性较好，能提高造渣能力和物理保护作用。