[发明专利]微石墨焊条及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接材料，特别是指一种微石墨结507(J507)焊条的制备方法。

背景技术

世界船舶修理市场的上升趋势给中国的修船市场带来了良好的机遇，中国具有地理位置、劳动力、原材料、价格等多方面优势；随着船舶修理形势的迅猛发展，J507焊条因其内在质量具有良好的韧性、塑性及抗裂性能特点，成为焊材当中使用量最大的焊条。但传统的J507焊条焊接的工艺性能方面欠佳，主要表现在操作时电弧挺度较差，立焊和仰焊时焊接熔渣易下挂，飞溅较大，内在质量(特别是冲击功)的稳定性不好，并且生产成本较高，已经不具备竞争优势，逐渐退出市场。因此研发操作性能好、飞溅小、成本较低的J507焊条，不仅有利于国民经济的发展，也有利于企业自身的发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生产工艺简捷、可靠、成本价低廉，同时对焊工操作技术要求不高、工艺性能优良、内在质量稳定的J507焊条。

为实现本发明的目的，拟采用以下技术方案：

微石墨焊条及其制备方法，以H08A钢材作为焊芯，以大理石和萤石为主要药粉材料，经过盘元拉拔、切断、配粉、拌粉、压涂、烘焙、包装制作而成。其特征在于黑药皮的组分和含量为：

组分                    量比(％)

大理石                  40.5

萤石                    20

金红石                  6.5

石英砂                  5

低碳锰铁                6

雾化硅铁                7

雾化铁粉                12

CMC                     0.5

纯碱                    0.5

石墨                    0.5

作为进一步说明，由于采用硅铁、锰铁联合脱氧方式精炼焊接熔池，提高力学性能的稳定性。

作为进一步说明，由于采用微量石墨来改变焊缝的金相结构，形成较多的针状铁素体，细化晶粒，提高冲击韧性。

作为进一步说明，由于适当增加酸性化合物的比例，把原来一直沿用的高碱性药皮的碱度降低，从而提高了电弧的稳定性，减少焊接所产生的飞溅，更能适应全位置的焊接。

作为进一步说明，由于使用合金量少，成本降低。其主要表现在传统的J507采用锰铁、雾化硅铁、钛铁联合脱氧，而该焊条不采用钛铁，降低了焊条的配方成本。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、对焊工操作技能要求不高，即使技术等级较低的焊工，也能操作自如，焊出美观合格的焊道；这主要由于：

1)本发明焊条适当增加了电弧的吹力，能顺利地把熔滴送向熔池并阻止熔池金属和熔渣下淌。

2)调整焊条药皮材料的配方，使焊接熔渣具有适当的熔点、粘度和表面张力，形成短渣。

3)调整焊条药皮的熔点和厚度，使焊条端部产生适当长度的套筒，具有了良好的全位置操作性能，能广泛适应不同位置的焊接。

2、焊接设备投资低。本发明微石墨J507焊条药皮碱度较低，即可采用交流焊机焊接也可采用直流焊机焊接，而现今造船修船厂所用普遍为交流焊机，减少更换焊机的成本；另外市售相同功率的交流焊机比直流焊机要便宜得多，这样也相应减少了对焊接设备的投资。

3、力学性能升级。普通J507焊条强度较高，冲击功稳定性不好，这样对内在质量造成不利。本发明微石墨J507焊条，更换传统J507焊条药皮配方中锰铁、硅铁、钛铁三种脱氧剂联合脱氧方式，采用硅铁和锰铁进行脱氧，减少脱氧剂所加的比例，避免了较大比例的钛铁脱氧，使力学性能(特别是冲击韧性)稳定性变差的因素。另外也减少了脱氧反应激烈带来较大飞溅的负面影响。

4、本发明微石墨J507焊条各项性能指标优异，能满足船舶的建造维修、桥梁等多种领域的使用需求。其熔敷金属化学成分、力学性能和其它要求列于表1、表2。

表1熔敷金属力学性能

表2熔敷金属化学成分(％)