[发明专利]一种纤维素焊条

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维素焊条。 

背景技术

纤维素焊条是专用于立焊或管道全位置焊接的焊条，在油气输送管线焊接施工中，大量采用了纤维素焊条。该类焊条有许多优点。与传统由下向上施焊方法相比，其优点表现在：（1）焊接速度快，生产效率高，比由上向下施焊提高效率50%左右；（2）焊接适量好，由于其电弧吹力大，穿透力强，单面焊双面成形，焊道背面成形美观，抗风能力强，适于野外作业。 

上世纪60年代以来，美国、日本等工业发达国家相继成功研制了纤维素全位置立向下焊条并得到了广泛应用。随着我国大片油气田的相继开发，以及长距离输油输气管线与日俱增，此外，在电力、化工、造船等行业中，管道焊接工作量也非常大，需要大量的纤维素焊条。目前我国纤维素焊条主要依赖进口，国产纤维素焊条在电弧吹力、穿透力、焊条后半段碳化程度等方面与国外产品还存在一定差距。 

发明内容

为了解决现有技术中使用的纤维素焊条性能不佳的问题，本发明提供了一种新的纤维素焊条。 

本发明提供的纤维素焊条，由焊芯和药皮组成，所述药皮的组分及其占药皮的质量百分比为: 

微晶纤维素      20.0~25.0%；

玉米淀粉          12.0~16.0%；

金红石              6.0~8.0%；

钛铁矿              4.0~6.0%；

磁铁矿              17.0~20.0%；

碳酸锰              4.0~7.0%；

白泥                  4.0~8.0%；

菱苦土              5.0~7.0%；

锰铁                  13.0~14.0%；

镁铝合金          1.0~2.0%。

本发明纤维素焊条采用金红石型酸性渣系，其中金红石、钛铁矿用于调节熔渣流动性；本发明中脱氧剂采用锰铁及镁铝合金。 

纤维素焊条电弧吹力的主要来源是有机物、碳酸盐、高价氧化物、水的分解及碳的氧化。木粉、竹粉等有机物由于碳化点低，易烧损，一旦烧损很难起到造气的作用，因此本发明选择了高碳化点的有机物微晶纤维素和玉米淀粉。 

但仅靠有机物的分解是不够的，必须加入在高温分解的造气剂，本发明中加入的高温分解造气剂为碳酸锰；白泥、菱苦土两种矿物质含有较高结晶水，结晶水分解消耗大量的热能，在一定程度上能缓解焊条发热导致的纤维素碳化；由于白泥、菱苦土含有大量的Al₂O₃、MgO高温氧化物，能提供药皮熔点，可在焊接时形成套筒，使电弧集中从而提高电弧吹力。 

解决纤维素焊条尾部药皮碳化现象的另一途径是提高焊条熔化效率，本发明在配方中加入了大量的磁铁矿，利用其在电弧区的氧化放热反应可大大提高焊条端部的熔化速度，对改善焊条尾部药皮碳化作用明显；同时氧化还原反应产生大量的CO、CO₂气体，能起到一定的造气作用。 

优选地，所述微晶纤维素和玉米淀粉的总量占药皮质量的36.0~37.0%。 

为确保焊条制造过程中粉料具有良好的压涂性，经过大量实验验证，微晶纤维素与玉米淀粉的比例控制在1.25:1~2.1:1，二者总量占粉料质量百分数36.0~37.0%时焊条电弧穿透力强，压涂顺利。 

优选地，所述碳酸锰、白泥和菱苦土的总量占药皮质量的17.0~19.0%。 

优选地，所述焊芯为H08A焊芯。 

优选地，所述药皮的最佳组分及其占药皮的质量百分比为：微晶纤维素20.0%，玉米淀粉16.0%，金红石6.0%，钛铁矿6.0%，磁铁矿20.0%，碳酸锰4.0%，白泥8.0%，菱苦土5.0%，锰铁13.0%，镁铝合金2.0%。 

优选地，所述焊芯为H08A焊芯。 

本发明具有以下有益效果： 

本发明所采用的焊条药皮成分配比，可最大限度地发挥各组分的优势，焊条可交直流两用，立向下焊接工艺优良，电弧穿透力强，焊条尾部药皮抗碳化能力强、单面焊双面成形好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。 

实施例1