[发明专利]一种免涂装耐候钢桥用烧结焊剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种免涂装耐候钢桥用烧结焊剂及其制备方法，属于焊接材料领域。所述烧结焊剂的主成分及重量百分含量为：CaF₂ 26～29%，MgO 32～35%，CaO 5～8%，Al₂O₃ 15～18%，MnO 0.5～2%，K2O 0.5～1%，余量为SiO2，以上各组份的质量百分比总和为100%；将主成分按重量比例混合均匀后加入主成分总重量15～20%的钠水玻璃搅拌、造粒，再经低温烘干、筛分、高温烧结、再筛分等步骤制得上述焊剂。本发明免涂装耐候钢桥用烧结焊剂与相应的耐候钢桥用埋弧焊丝匹配，焊接时工艺性能良好，焊缝成型美观；熔敷金属的耐大气腐蚀性能优良，力学性能及低温韧性优异。

技术领域

本发明属于焊接材料领域，具体涉及一种免涂装耐候钢桥用烧结焊剂及其制备方法。

背景技术

为了延长普通钢桥梁的使用寿命，通常的做法是在钢桥的表面涂装防腐层，但涂装防腐层容易造成环境污染且防腐层具有时效性，后期使用的过程中随着防腐层的老化还得重新涂装维护，需花费大量的人力、物力、财力，维修、养护费用高。因此，国内的一些钢厂开发生产了免涂装耐候桥梁钢，用于建造免涂装耐候钢桥梁。免涂装耐候钢桥具有优良的耐环境腐蚀性能，既可节省建造成本和后期维护费用，又能保护环境，是钢桥发展的一个重要方向。免涂装耐候钢桥除了要求焊缝的工艺性能和机械性能达到设计要求以外，还要求焊缝金属的耐候指数I≥6 .2。如果使用普通SJ105Q烧结焊剂配合耐候钢桥用埋弧焊丝焊接，一方面焊接接头的化学成分达不到耐大气腐蚀性能的要求，另一方面焊接接头的低温冲击功达不到设计要求。为解决此问题，研究、开发出一种专门用于免涂装耐候钢桥梁焊接的CHF105NHQ烧结焊剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种免涂装耐候钢桥专用烧结焊剂，配合耐候钢桥用埋弧焊丝焊接时工艺性能良好，电弧燃烧稳定，熔滴过渡均匀，接头无裂纹、气孔、夹渣、焊瘤、烧穿等缺陷，焊缝与母材连接处过渡均匀，焊缝尺寸及高度符合技术要求，焊道美观，焊缝成形性良好；并且焊接接头的耐大气腐蚀性能与母材匹配良好，力学性能符合相关技术条件和标准要求，且低温韧性优异。

为满足免涂装耐候钢桥对烧结焊剂的要求，本发明采用以下技术方案：

一种免涂装耐候钢桥用烧结焊剂，主成分及重量百分含量为：CaF2 26～29%，MgO 32～35%，CaO 5 ～8%，Al2O3 15～18%，MnO 0.5～2%，K2O 0.5～1%，余量为SiO2。

作为优选，所述免涂装耐候钢用烧结焊剂的硬度约为2.0。

本发明的免涂装耐候钢烧结焊剂各成分的作用如下：

CaF2：主要作用是稀释熔渣和提高焊剂的碱度。熔融状态的CaF2 流动性好，可以降低熔渣的粘度，提高熔渣的流动性，从而降低熔池中液态金属的表面张力，使焊缝的成型美观；另外CaF2还能降低焊缝金属的扩散氢含量，有效提高焊缝金属的低温冲击韧性；

MgO：主要作用是造渣和提高焊剂的碱度，在焊接熔池中提高熔渣的熔点、粘度，增加表面张力，改善焊缝成型，减少飞溅；

CaO：主要作用是造渣和提高焊剂的碱度，CaO是较强的碱性氧化物，与S的结合能力较强，可以降低焊缝金属中的S含量；

Al2O3：主要作用是造渣。在焊接熔池中提高熔渣的熔点、粘度，增加表面张力；

MnO：MnO高温下与Fe反应还原生成Mn过渡到焊接熔池中，冷却时起脱氧剂和合金剂的作用，保证焊缝金属的力学性能；

K2O：K2O是低电离度氧化物，主要作用是改善引弧性能、提高电弧燃烧的稳定性；

SiO2主要作用是造渣、稳定电弧、改善焊缝成型。

本发明的免涂装耐候钢用烧结焊剂的制备方法，包括以下步骤：