[发明专利]一种埋弧烧结焊剂及其生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及船体建造高效焊接工艺，焊剂铜垫多丝单面埋弧自动 焊的焊接技术，尤其是一种包含上表面焊剂与衬垫焊剂的埋弧自动焊 烧结焊剂及其生产方法。

背景技术：

随着船舶吨位的大型化，船体建造中大量采用了分段建造法。以 往，船板拼接采用埋弧自动单面焊，但由于板厚和拼板接缝长度的增 加，分段的重量和占用面积也随之增加，这给分段翻身封底焊带来了 很大困难，而且对厂房的高度及起重设备的数量都有较高的要求。同 时，双面焊效率低，占用工位时间长，很难满足大中型造船厂快节奏、 高效率的生产需要。为此，20世纪80年代以来，日本开发了一系列 适合造船焊接的单面焊技术，如铜垫板法、焊剂垫法(RF)、铜焊剂 衬垫法(Flux Copper Backing，简称FCB)等单面焊技术。其中，FCB 法是综合了上述前两种焊接方法的优点而发展起来的，应用最为广 泛。

随着我国船舶工业的兴起，单面焊双面成形多丝埋弧高效焊接方 法在国内的使用越来越广泛。近几年来，国内各船厂相继引进了多条 这种先进的平面分段流水线，目前投入使用的已有8条，在建并预计 在今年年底前投产的达6条之多；据不完全统计，预计在未来的两年 内，国内将有接近20条单面焊双面成形多丝埋弧分段流水生产线投 入使用。然而，国内还没有与FCB法这种高效焊接方法配套的焊接 材料，国外也只有日本的两家公司有该类产品。因此，日本进口FCB 焊材一直垄断着国内市场。对于国内造船厂而言，使用进口FCB焊 材存在诸多问题：一是价格非常高；二是定货周期较长；三是售后服 务不及时等。在工艺性能方面，现有进口FCB焊材在焊接中厚度高 强度钢板时，容易出现横向裂纹及终端裂纹。因此，研制属于自己的 FCB焊材就成为进一步推广此高效焊接方法、降低生产成本的关键。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题就在于克服现有技术中的不足，提供 一种埋弧烧结焊剂，由上表面焊剂和衬垫焊剂组合而成，成分为(按 质量百分比)：

上表面焊剂：

CaO    5～10％，

MgO    15～20％，

Al₂O₃  7～14％，

MnO    3～6％，

SiO₂   10～15，

TiO₂   5～10％，

Fe₂O₃  34～38％，

稀土硅铁2％，

钛铁1％，

硼砂0.5％，

锰铁0.5％；

衬垫焊剂：

CaO   15～20％，

MgO   30～35％，

Fe₂O₃ 5～10，

MnO   10～15％，

SiO₂  15～20，

TiO₂  5～10％，

Na₂O  4～5％。

本埋弧烧结焊剂的生产方法是：将原材料按上述配比和实际需要 的颗粒度过筛后进行配料，充分混合后加入水玻璃进行湿搅拌，然后 用造粒机进行造粒，焊剂粒度控制在10～60目之间；将造粒好后的 湿颗粒焊剂，在低温炉中进行200～300℃低温烘干，过筛，冷却，再 于高温炉中进行400～500℃高温烧结；最后经分选，冷却，装入具有 防潮包装的真空包装袋中供焊接生产使用。

本发明的有益效果是：本发明焊剂用于焊剂铜垫多丝单面埋弧自 动焊(FCB法)，焊接电弧稳定、烟尘少，焊缝成形美观，过渡平滑，无 咬边等缺陷；本发明的组分配方确保了100kJ/cm大线能量下焊缝金 属的晶粒细化；用于FCB法代替普通单面焊接方法可使生产效率提 高3～5倍，同时本发明比进口同类焊接材料成本降低40～50％。

上述成分设计是通过大量的理论分析、试验优化，根据大量的试 验数据合理调整渣系配比来调整焊剂的物理特性，如熔点、粘度和流 动性等，并加入大量铁粉与适量的微量元素以保证满足多丝、大线能 量输入条件而研制成功的特种烧结焊剂。

附图说明：

图1FCB法三丝电极示意图。