[发明专利]一种船用高碱度硅锰型熔炼焊剂及其制备方法

说明书

一种船用高碱度硅锰熔炼焊剂及其制备方法，属于焊接技术领域；熔炼焊剂含有成分按质量百分比为：CaF₂：50‑65％，SiO₂：30～40％，MnO：5‑10％，各组分的质量百分比总和为100％；制备方法：1)按船用高碱度硅锰熔炼焊剂的配比，秤取各组分原料混合均匀；熔炼后保温≥20min，将熔炼产物水淬，制得玻璃态半成品；2)将玻璃态半成品，高温焙烧，制得焙烧产物；3)将焙烧产物破碎、过筛，粒度为12～120目的颗粒即为船用高碱度硅锰熔炼焊剂；本发明船用高碱度硅锰熔炼焊剂，焊后所得的焊接接头的抗拉强度强度为651～700MPa，低温冲击功(‑40℃)为45～58J。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体是一种船用高碱度硅锰型熔炼焊剂及其制备方法。

背景技术

埋弧焊焊剂是埋弧焊主要的消耗材料之一，在焊接过程中对焊缝金属起机械保护、冶金处理及改善焊接工艺性能的作用，焊剂的焊接工艺性能和化学冶金性能是决定焊缝金属质量的重要因素。相比烧结焊剂，熔炼焊剂具有颗粒均匀高、熔敷金属化学成分均匀、吸潮倾向小、焊接过程稳定、气体烟尘量较少、重复利用率高等优点。氟碱型焊剂中酸性氧化物含量较少，焊剂氧化性弱，抗气孔能力强，有利于获得高低温韧性的焊缝金属。为满足工业化生产对性能优良的焊剂的紧迫需求，有必要制备一种性能优良、能够实现焊缝金属强度和高的低温韧性，同时具有光滑的焊道，良好脱渣性的氟碱型熔炼焊剂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种船用高碱度硅锰型熔炼焊剂及其制备方法；本发明的熔炼焊剂是一种焊接过程稳定、焊缝金属强度高，低温韧性高，焊缝成分和组织均匀、焊道表面光滑、脱渣性能良好的氟碱型熔炼焊剂，满足船板钢焊接工艺对性能优良的焊剂的紧迫需求。该焊剂可以在大线能的情况下提供低供氧量，保证焊缝的力学性能；同时，该焊剂具备稳定的合金过渡系数，便于焊丝与焊剂的匹配。

一种船用高碱度硅锰型熔炼焊剂，其含有成分按质量百分比为：CaF₂：50-65％，SiO₂：30～40％，MnO：5-10％，各组分的质量百分比总和为100％。

所述船用高碱度硅锰型熔炼焊剂，焊后所得的焊接接头的抗拉强度强度为651～700MPa，低温冲击功(-40℃)为45～58J。

本发明的船用高碱度硅锰型熔炼焊剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，熔炼：

(1)按船用高碱度硅锰型熔炼焊剂的配比，秤取各组分原料CaF₂、SiO₂、MnO，将各原料混合均匀；

(2)将混合均匀的原料，熔炼后保温≥20min，制得熔炼产物；其中，熔炼温度≥1350℃；

(3)将熔炼产物水淬，制得玻璃态半成品；

步骤2，高温焙烧：

将玻璃态半成品，在700～900℃焙烧3～5h，制得焙烧产物；

步骤3，破碎：

将焙烧产物破碎、过筛，粒度为12～120目的颗粒即为船用高碱度硅锰型熔炼焊剂。

上述的船用高碱度硅锰型熔炼焊剂的制备方法，其中：

所述步骤1中，将各原料放入混料设备中，通过搅拌得均匀粉末。

所述步骤1中，熔炼采用石墨坩埚。

所述步骤2中，高温焙烧采用马弗炉。

所述步骤2中，通过高温焙烧去除了焊剂中的碳粉。

所述船用高碱度硅锰型熔炼焊剂，在焊接前需在200～400℃，烘干≥2h。烘干采用烘干箱进行干燥。