[发明专利]一种镍基合金埋弧焊用烧结焊剂及制备方法

说明书

技术领域

    本发明属于焊接材料技术领域，尤其涉及一种镍基合金埋弧焊用烧结焊剂及制备方法。 

背景技术

镍基合金因具有优异的耐腐蚀和抗氧化性能，常用于使用条件苛刻、安全性要求高的设备。随着我国经济的持续、高速发展，装备制造业已经成为国民经济的支柱产业。装备制造业发展的突出特征是：单机设备参数越来越高，使用条件越来越苛刻，对安全性要求越来越高。这些技术特点促成了镍基合金应用的不断扩大，近年来镍基合金的生产数量不断增加，应用范围不断扩大。镍基合金焊接材料的需求也在不断增加，在能源制造领域这一现象尤为突出。虽然目前国内使用的镍基合金焊接材料主要以进口为主，但是我国镍基合金焊材国产化的进程也在不断加快，已先后出现了《一种镍基焊条》（公开号CN 101745759 A）、《一种交流焊接用镍基焊条》（公开号CN 101745758 A）、《一种镍铬钼合金钢焊接用镍基电焊条》（公开号CN 102430876 A）等镍基焊条专利，并已有部分镍基焊条占据了一定的国内市场份额。但是国内还没有出现镍基合金埋弧焊烧结焊剂方面的专利，能找到的国内几家焊材厂商的镍基合金埋弧焊剂样品都存在脱渣不净、杂质含量高、熔敷金属力学性能低等这样或那样的问题，目前国内急需研发一种焊接工艺性能良好、氧化性低、渗杂质元素少、熔敷金属力学性能良好的镍基合金埋弧焊烧结焊剂。 

发明内容

本发明的目的是提供一种焊接工艺性能良好、氧化性低、渗杂质元素少，其综合性能高的镍基合金埋弧焊用烧结焊剂及制备方法。 

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种镍基合金埋弧焊用烧结焊剂，包括干粉组成及粘结剂，其干粉组成中各组分的重量百分比为：CaF₂ 40～52％、Al₂O₃ 38～47％、CaCO₃ 4～8％、金属铝粉 0.5～3％、氟铝酸钠 0.5～3％；粘结剂采用钾钠1：1水玻璃，用量占焊剂干粉重量的20～32％。 

本发明所述CaF₂粒度要求不大于60目，纯度要求＞95%，所含S＜0.03%，P＜0.03%。 

本发明所述Al₂O₃粒度要求不大于300目，纯度要求＞98%，所含S＜0.035%，P＜0.035%。 

本发明所述CaCO₃粒度要求不大于60目，纯度要求＞95%，所含S＜0.03%，P＜0.03%。 

本发明所述金属铝粉粒度要求不大于80目，纯度要求＞97%，所含S＜0.03%，P＜0.04%。 

本发明所述氟铝酸钠粒度要求不大于200目，成分要求为F＞50%，Al＞18%，K＞26%。 

一种镍基合金埋弧焊用烧结焊剂的制备方法，先将重量百分比为CaF₂ 40～52％、Al₂O₃ 38～47％、CaCO₃ 4～8％、金属铝粉 0.5～3％、氟铝酸钠 0.5～3％的干粉按比例混合均匀后，再加入干粉重量的20～32％的钾钠水玻璃作为粘结剂造粒，再经330～370℃低温烘干40～60min、800～850℃高温烧结30～50min，再经冷却、筛分、包装，焊剂制备完成。 

本发明所述的镍基合金埋弧焊用烧结焊剂的制备方法中筛分的焊剂颗粒为12～60目。 

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明涉及的镍基合金埋弧焊烧结焊剂各干粉组分的作用详述如下： 

CaF₂：偏碱性的盐，熔点较低，能够降低熔渣表面张力和提高熔渣流动性；其在高温下比较活泼，分解产生的氟气能够降低电弧中氢的分压，从而有效降低焊缝金属扩散氢含量。含量过低时，会使焊剂碱度不够和去氢效果不佳；含量过高时，会导致电弧不稳和焊缝波纹粗大。

Al₂O₃：调节熔渣熔点和粘度的有效成分，能使熔渣具有良好的流动性，焊缝金属与母材过渡平滑，焊缝成形美观。含量过低时上述效果不明显，含量过高时导致熔渣流动性变差，焊缝容易产生咬边、气体压坑和夹渣等缺陷。