[发明专利]高碱度高韧性低氢型烧结焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，涉及一种主要用于海洋输油、输气厚板管线钢多丝埋弧焊的高碱度高韧性低氢型烧结焊剂，本发明还涉及该焊剂的制备方法。

背景技术

焊剂是埋弧自动焊接用的材料，分为熔炼焊剂和烧结焊剂两大类。烧结焊剂具有可以连续生产、无污染、碱度高、适应较高强度钢的焊接，并能得到较高的塑性和韧性等优点，被广泛用于桥梁、压力容器、金属结构、造船、车辆和石油天燃气输送管道等焊接制造。低碱度高硅、高锰渣系的烧结焊剂，容易获得良好工艺性能，但焊缝金属冲击韧性不高。高碱度渣系的烧结焊剂容易获得高韧性焊缝，但要获得良好的焊接工艺性能具有很大的技术困难。普通焊剂熔敷金属扩散氢含量高，焊缝金属容易产生裂纹。提高焊剂的碱度是提高熔敷金属低温冲击韧性的关键，现有的焊剂由于碱度低，含氧量大，尤其在多丝埋弧焊焊接厚度大于20mm的输油输气管线钢板时，由于多丝焊接，线能量大，焊缝组织容易形成粗大的柱状晶，导致焊缝金属低温冲击吸收功下降且大幅度波动。

发明内容

本发明的目的是提供一种高碱度高韧性低氢型烧结焊剂，尤其适用于海洋输油输气厚板管线钢多丝埋弧焊焊接用，解决了现有焊剂焊缝金属韧性差，熔敷金属扩散氢含量高导致焊缝金属容易产生裂纹的问题，且焊剂性能好。

本发明的另一目的是提供上述高碱度高韧性低氢型烧结焊剂的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，高碱度高韧性低氢型烧结焊剂，按照质量百分比，由以下原料组成：MgO：18％～21.5％，CaF₂：33％～35％，Al₂O₃：15％～20％，SiO₂：17％～21％，CaO：3.5％～8％，MnO：1％～5％，BaCO₃：2％～5％，FeO≤3％，以上各组分的质量百分比总和为100％。

本发明的特征还在于，

其中的杂质S≤0.015％、P≤0.025％。

本发明所采用的另一技术方案是，高碱度高韧性低氢型烧结焊剂的制备方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1

按照质量百分比，分别称取18％～21.5％的MgO，33％～35％的CaF₂，15％～20％的Al₂O₃，17％～21％的SiO₂，3.5％～8％的CaO，1％～5％的MnO，2％～5％的BaCO₃，FeO≤3％，以上各组分的质量百分比总和为100％；

步骤2

将步骤1所称取的各原料进行混合干搅拌，搅拌均匀后得到混合粉末，然后再加入占混合粉末重量20％的水玻璃粘接剂，再充分湿搅拌至均匀，然后将湿搅拌均匀的物料送至造粒机进行造粒，造出的粒状焊剂经热风干燥后进入烘干炉，在180℃～230℃温度下烘干，出炉后进行筛分，再进入烧结炉，半成品经830℃～860℃温度下在烧结炉中烧结1-2小时后出炉，然后经过筛，冷却，即得。