[发明专利]脱磷脱硫烧结焊剂及其制备方法

说明书

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及脱磷脱硫烧结焊剂及其制备方法。所述脱磷脱硫烧结焊剂由按照质量百分比计的如下组分组成：CaF₂ 42%~62%，TiO₂ 18%~32%，CaO 17%~25%和MgO 0.8%~3.2%。采用本发明所提供的具有特定组成的脱磷脱硫烧结焊剂，能够显著降低焊接后所得的焊缝中的P元素含量和S元素含量，焊接后所得的焊接接头的低温韧性好。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及脱磷脱硫烧结焊剂及其制备方法。

背景技术

在大线能量埋弧焊中，由于焊接高温停留时间长，往往会导致焊缝金属组织粗化，焊缝低温韧性下降。

烧结焊剂是一种生产成本较低的环境友好型焊剂。但是，常规的烧结焊剂在大线能量焊接后所得的焊缝中的有害元素P、S含量较高，导致了焊缝的低温韧性较差。

具体地，焊缝中的磷（P）以磷化物形式存在，磷化物硬而脆，使焊缝脆性转变温度升高，形成热裂纹。磷在焊缝凝固后期极易在晶界处偏析，随着磷含量的增加，偏析加剧，导致显著降低焊缝金属的塑性和冲击韧性。

焊缝中的硫（S）主要以FeS的形式存在，FeS易与液态铁形成低熔点共晶，呈链状分布于晶界，发生偏析，消弱了晶粒之间的联结，使得焊缝的结晶裂纹倾向增大，从而显著降低了焊缝的冲击韧性，恶化抗腐蚀性以致引起气孔。

因此，提供一种可以降低焊缝中的有害元素P和S的含量、能够提高低温韧性的焊剂具有重要意义。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种脱磷脱硫烧结焊剂，采用该脱磷脱硫烧结焊剂焊接后得到的焊缝中的P、S元素含量低，焊接接头的低温韧性好。

本发明的第二目的在于提供一种脱磷脱硫烧结焊剂的制备方法，该制备方法具有操作简单，成本低，可有效的促进脱磷、脱硫以及生产周期短等优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种脱磷脱硫烧结焊剂，所述脱磷脱硫烧结焊剂由按照质量百分比计的如下组分组成：CaF₂ 42%~62%，TiO₂ 18%~32%，CaO 17%~25%和MgO 0.8%~3.2%。

采用本发明所提供的具有特定组成的脱磷脱硫烧结焊剂，能够显著降低焊接后所得的焊缝中的P元素含量和S元素含量，保证了焊缝良好的机械性能，尤其是焊接后所得的焊接接头的低温冲击韧性好。

具体地，脱磷脱硫烧结焊剂中的CaF₂熔点低，有利于降低焊剂的熔点以保证焊缝成型。同时，CaF₂高温段的黏度低，对熔渣起稀释作用，有利于降低焊剂在焊接过程中的黏度和表面张力，增加熔渣的流动，以保证焊剂与熔池接触良好，进而改善成型性。焊缝中若氧含量较高则会导致大量夹杂物的生成和焊缝韧性的下降，CaF₂不向焊缝中供氧，能够提高焊缝的抗气孔能力，有效降低焊缝金属的氧含量。

优选地，所述CaF₂的质量百分比包括但不限于43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。

采用上述特定用量的CaF₂能使电弧更稳定，焊道成型性更好，并保证焊缝冲击韧性较好。