[发明专利]一种船用氟铝钛型熔炼焊剂及其制备方法

说明书

本发明的一种船用氟铝钛型熔炼焊剂及其制备方法。熔炼焊剂含有成分按质量百分比为：CaF₂：58～62％，Al₂O₃：18～22％，TiO₂：18～22％。按配比将原料混匀后，1480～1540℃下熔炼，保温时间为10～30min，熔炼后淬火，在700～750℃焙烧2～3h，焙烧物经破碎后，获得船用氟铝钛型熔炼焊剂。该方法制备的焊剂焊接形成焊缝金属组织中的针状铁素体体积分数为39.41％～42.13％，焊后所得的焊接接头的抗拉强度为675～775MPa，维氏硬度为215～238Hv，‑40℃冲击功为69～76J。整体性能良好。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体是一种船用氟铝钛型熔炼焊剂及其制备方法。

背景技术

为适应船舶的大型化发展趋势，提高船舶建造效率迫在眉睫，大线能量埋弧焊是提高施 工效率和降低成本的有效举措，但大线能量焊接时，由于焊接接头高温停留时间变长，容易 导致奥氏体晶粒粗化，且焊后冷速小，造成焊接接头的强度和韧性严重恶化。埋弧焊焊剂是 埋弧焊主要的消耗材料之一，在焊接过程中对焊缝金属起机械保护、冶金处理及改善焊接工 艺性能的作用，焊剂的焊接工艺性能和化学冶金性能是决定焊缝金属质量的重要因素。国内 现有焊剂含有较多亲水化合物，吸潮倾向大，焊缝金属易生成气孔，不易保证焊剂的工艺性 能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种船用氟铝钛型熔炼焊剂及其制备方法；本发明 的熔炼焊剂是一种焊接过程稳定、可以获得细小的针状铁素体组织、焊道表面光滑、脱渣性 良好的熔炼焊剂，满足船板钢焊接工艺对性能优良的焊剂的紧迫需求。

一种船用氟铝钛型熔炼焊剂，其含有成分按质量百分比为：CaF₂：58～62％，Al₂O₃：18～22％， TiO₂：18～22％；其中，各组分的质量百分比总和为100％。

所述船用氟铝钛型熔炼焊剂经焊接，焊缝金属组织中的针状铁素体体积分数为39.41％～42.13％，焊后所得的焊接接头的抗拉强度为675～775MPa，维氏硬度为215～238Hv， -40℃冲击功为69～76J。

本发明的船用氟铝钛型熔炼焊剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，熔炼：

(1)按船用氟铝钛型熔炼焊剂的配比，称取各组分原料CaF₂、Al₂O₃、TiO₂，将各原料混合 均匀；

(2)将混合均匀的原料，熔炼后保温10～30min，制得熔炼产物；其中，熔炼温度其1480～1540℃；

(3)将熔炼产物水淬，制得半成品；

步骤2，高温焙烧：

将半成品在700～750℃焙烧2～3h，制得焙烧产物；

步骤3，破碎：

将焙烧产物破碎、过筛，粒度为10～40目的颗粒，即为船用氟铝钛型熔炼焊剂。

上述的船用氟铝钛型熔炼焊剂的制备方法，其中：

所述步骤1中，将各原料放入混料设备中，通过搅拌得均匀粉末。

所述步骤1中，熔炼采用石墨坩埚。

所述步骤2中，高温焙烧采用马弗炉。

所述步骤2中，通过高温焙烧去除了焊剂中的碳粉。

所述船用氟铝钛型熔炼焊剂的使用方法，包括以下步骤：