[发明专利]一种可以降低焊缝金属扩散氢的埋弧焊用焊剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可以降低焊缝金属扩散氢的埋弧焊用焊剂，所述埋弧焊用焊剂包括以下质量百分比的原料：CaO10～20％、CaF₂5～10％、MgO45～55％、Al₂O₃20～30％、MnO5～10％、SiO₂5～10％、S≤0.06％、P≤0.08％；其制备方法包括以下步骤：配料→干混→湿混→造粒→烘干→烧结→过筛；本发明提供的焊剂成分稳定，在焊接性能上具有较好的力学性能，焊缝金属熔敷良好，造渣能力强，可以降低焊缝金属扩散氢。

技术领域

本发明属于焊剂领域，涉及到一种可以降低焊缝金属扩散氢的埋弧焊用焊剂及其制备方法，这种产品广泛用于含水量较重的焊接环境，例如海洋环境焊接工程，桥梁焊接工程等。

背景技术

埋弧焊是将埋弧焊剂覆盖在被焊工件上进行的，是一种常用的工业焊接工艺，它的原理与电焊条焊接其实非常相似，埋弧焊焊剂在埋弧焊接过程中起到的作用又跟电焊条外表的药皮的作用非常相似。在焊接过程中金属材料尤其是高强度材料中，一旦有过量的扩散氢存在，就有可能引发材料的氢脆，形成氢裂纹，或脆性白点降低材料性能。经过研究表明直接导致焊缝熔敷金属扩散氢增加的因素主要是因为焊接材料中含H的物质，其主要来源是焊条药皮或是埋弧焊剂中的水分和有机物等。因此焊剂中的“含水率”的高低是影响焊接性能的主要指标。

近年来，在扩散氢引发的焊接事故不断发生的情况下，虽然焊剂在使用之前都会采用添加烘干的程序来去除焊剂中的含水率，但是也只是对游离态的水进行蒸发，对扩散氢还是不能够有效的去除，传统的仅仅是依靠焊材成分和性能选材的方法，已经不能适用目前的生产发展，因为焊材功能性不足的原因导致的焊缝扩散氢含量也成为了评定焊接质量的重要指标。目前，埋弧焊接作业越来越多的应用在水汽较为潮湿的作业现场，例如海洋环境焊接工程，桥梁焊接工程等，这些环境更会增加焊剂中的扩散氢的含量，因此开发一种效降低焊缝熔敷金属扩散氢的埋弧焊用焊剂是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以降低焊缝金属扩散氢的埋弧焊用焊剂及其制备方法，这种产品广泛用于含水量较重的焊接环境，例如海洋环境焊接工程，桥梁焊接工程等。

本发明采取的技术方案为：

一种可以降低焊缝金属扩散氢的埋弧焊用焊剂，所述埋弧焊用焊剂包括以下质量百分比的原料：CaO10～20％、CaF₂5～10％、MgO45～55％、Al₂O₃20～30％、MnO5～10％、SiO₂5～10％、S≤0.06％、P≤0.08％。

本发明还提供了所述可以降低焊缝金属扩散氢的埋弧焊用焊剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：配料→干混→湿混→造粒→烘干→烧结→过筛；湿混工艺中采用聚乙烯醇作为粘结剂。

进一步地，配料工艺中，各原料按照配方量进行混合研磨，研磨后的颗粒粒度为240-280目。

干混工艺中，干混的时间控制在30分钟以上。

湿混工艺中，聚乙烯醇的重量为焊剂原料总重的15％。

造粒工艺中，将湿混好的原料采用振动容器混动成颗粒状，采用80目的目筛进行筛选。

烘干工艺中，将颗粒状焊剂放入烘干器，温度从常温开始加热，设置加热速度为15℃/min，设置烘干温度为180℃，设置保温时间为2小时。

烧结工艺中，将烘干后的焊剂放入炉中烧结加热至900℃，升温速度为10℃/min，保温2小时。

过筛工艺中，烧结后的焊剂颗粒通过50目的目筛，即可得到所述可以降低焊缝金属扩散氢的埋弧焊用焊剂。