[发明专利]一种涉水环境下焊接用焊条和药皮、及其制备方法

说明书

本发明公开了一种涉水环境下焊接用焊条和药皮，及其制备方法，药皮包括如下重量分数的组分原料：金红石35‑50％，碳酸钙10‑20％，萤石5‑15％，云母7‑18％，硅铁2‑9％，锰铁3‑9％，钛4‑10％，钇1.5‑5％；所述药皮中还添加药皮总重量18‑30％的钾钠水玻璃，所述钾钠水玻璃中氧化钾和氧化钠的质量比为2:1。同时，本发明还公开了其制备方法，该制备工艺简单，焊接时起弧容易，电弧燃烧稳定，无熄弧断弧现象，所得焊缝成形美观，对接接头的抗拉强度可达550MPa，对接接头4倍板厚冷弯角度180°时无裂纹出现，具有焊接工艺性好、试验操作方便，焊接效率高等优点，可以满足工件涉水环境下的焊接。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种涉水环境下焊接用焊条。

背景技术

随着近几年高科技、汽车、船舶、铁路、建筑业以及海洋工程建设等多个领域的飞速发展，焊接技术的应用前景越来越广泛，对一些特殊环境下的焊接要求也越来越多，比如焊件表面潮湿、带水，或在下雨环境下的焊接，将其统称为涉水环境下的焊接。在这种环境下焊接时，通常对工件进行烘干，待到工件表面没有水分的情况下再进行施焊，但其复杂的焊前处理，给处于涉水环境下的大型钢结构焊接带来诸多不便，焊接效率大大降低。此外，还有较多特殊环境下不能对工件进行焊前烘干处理，比如船体、船闸吃水线附近应急维修焊接、海上平台水平面附近钢结构焊接、以及一些突发紧急状况施焊时来不及焊前处理的情况等。在这些情况下焊接时困难很大，且焊接质量难以保证，存在服役安全隐患。

目前，市售的焊条主要是陆上焊条和水下焊条，采用陆上焊条进行涉水环境下焊接时，工件表面的水受热分解，导致溶解到焊缝熔池中的氢浓度高，焊接接头中极易生成氢气孔和氢致冷裂纹，影响接头性能；水下焊接时为了对焊接区域的电弧形成保护，同时在水压作用下，为了保证电弧稳定，水下焊条中加入较多的造气元素和稳弧元素。因此，当采用水下焊条进行涉水环境下焊接时，过多的造气元素会导致焊接时烟尘及气体较多，焊缝中易产生大量气孔，影响接头质量。由此可见，涉水环境下的焊接既不适合用陆上焊条，也不适合用水下焊条。因此，针对涉水环境下焊接特点，研制涉水环境下焊接专用焊条，对提高涉水环境下的焊接质量和焊接效率至关重要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种涉水环境下焊接用焊条和药皮、及其制备方法，以达到工艺性能优异，抗拉强度达到550MPa，工艺性能和接头弯曲性能均满足海洋工程结构用钢涉水环境下焊接要求的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种涉水环境下焊接用焊条的药皮，药皮包括如下重量分数的组分原料：金红石35-50％，碳酸钙10-20％，萤石5-15％，云母7-18％，硅铁2-9％，锰铁3-9％，钛4-10％，钇1.5-5％。

上述方案，所述药皮中还添加药皮总重量18-30％的钾钠水玻璃，所述钾钠水玻璃中氧化钾和氧化钠的质量比为2:1。

一种涉水环境下焊接用焊条的药皮的制备方法，按重量称取上述的组分原料，放入混料桶中，干混3-6小时；然后加入钾钠水玻璃作为粘结剂，粘结剂的加入重量为药皮总重量的18％-30％，湿混搅拌1-2小时。

一种涉水环境下焊接用焊条，包括焊芯和药皮两部分，所述药皮包括如下重量分数的组分原料：金红石35-50％，碳酸钙10-20％，萤石5-15％，云母7-18％，硅铁2-9％，锰铁3-9％，钛4-10％，钇1.5-5％。

一种涉水环境下焊接用焊条，包括焊芯和药皮两部分，所述药皮包括如下重量分数的组分原料：金红石35-50％，碳酸钙10-20％，萤石5-15％，云母7-18％，硅铁2-9％，锰铁3-9％，钛4-10％，钇1.5-5％；药皮中还添加药皮总重量18-30％的钾钠水玻璃，所述钾钠水玻璃中氧化钾和氧化钠的质量比为2:1。

上述方案中，所述焊芯为市售的H08E钢丝。