[发明专利]一种烧结焊剂用调节颗粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种烧结焊剂用调节颗粒的制备方法，属于焊接材料技术领域。本发明由于内部含有多孔颗粒，可以使原料之间进行很好的混合，受热作用碳酸氢铵进行分解产生氨气，利用稀有金属的催化，可以将氧化铝与氨气进行反应形成氮化铝，增强了耐腐蚀作用和结合性能，加入的氮化镁可以有效的对硫等元素进行消除，避免对焊缝的影响，还可以与酸进行一定的反应，同时加入的多孔性物质可以将产生的有害物质进行吸附，避免对环境的污染，调节剂中含有多种活性物质可以改善焊剂的铺展性，稀土元素的加入有利于焊缝力学性能的改善，能消除焊缝表面产生的气体压痕。本发明解决了目前焊缝金属的耐腐蚀性差，且其中的磷硫难控制，易导致堆焊层开裂的问题。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，尤其涉及到一种烧结焊剂用调节颗粒的制备方法。

背景技术

随着社会的进步和工业化水平的提高，石化、煤化工及核电等领域服役的大型压力容器所面临的工作条件也越来越严苛，对其内壁的耐腐蚀能力也提出了更高的要求。对腐蚀性能要求较低的普通承压设备，一般通过在其内壁堆焊一层或多层不锈钢层就能满足其耐蚀的要求，但对于那些对腐蚀性能要求更高、工作温度更高的承压设备不锈钢耐蚀层已经不能满足使用要求。而镍基合金与不锈钢相比具有更优异的耐腐蚀性能及高温强度，在腐蚀性能要求、服役温度更高的装置中已经取代了不锈钢。

带极堆焊具有熔敷效率高，焊道成型美观，以及堆焊层化学成分均匀等优点在压力容器行业得到广泛应用。现有的带极堆焊方法有两种，分别为埋弧堆焊和电渣堆焊。与埋弧堆焊相比，电渣堆焊熔深较浅、稀释率低，易出现夹渣、未熔合缺陷，且由于热输入通常大于埋弧堆焊，导致熔池在高温下的存在时间较长，加剧热裂纹形成的几率，容易产生堆焊层下裂纹，在大型厚壁压力容器上堆焊镍基合金时，焊接应力及不同热膨胀系数的作用会进一步加快裂纹萌发。因此埋弧堆焊的焊接质量通常比电渣堆焊更具有可靠性。

但埋弧堆焊用烧结焊剂也存在一些技术难点，主要表现在：1)熔点低、流动性差、导热性差等特点，焊接过程中很容易出现焊缝粘渣、焊道不齐平、焊道下热裂纹等缺陷；2)焊剂中S、P难控制，当S、P含量超标时会增加堆焊层开裂倾向；4)熔渣的氧化性过高时，易烧损合金中的合金元素，对其晶间腐蚀性能产生不利影响；5)合金中微量元素的成分波动对其耐腐蚀性能也有着重要的作用。目前，配套焊剂质量参差不齐，焊接工艺、焊缝质量，尤其是焊缝金属的耐腐蚀性远无法满足要求，且焊材有生产成本高、供货周期长等弊端。

中国专利CN102990251A公开了一种电渣堆焊用焊剂，通过加入适当比例的熔融焊剂来调整焊剂的整体熔点，实现热输入较小情况下的稳定焊接，但这种焊剂仅适用于镍基合金的电渣堆焊。因此，发明一种新型的烧结焊剂意义重大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前焊缝金属的耐腐蚀性差，且其中的磷硫难控制，易导致堆焊层开裂，本发明提供了一种烧结焊剂用调节颗粒的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种烧结焊剂用调节颗粒的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）将复合胶体与碳酸钙按质量比7～9:1～3进行混合，球磨，收集球磨物，将球磨物与盐酸溶液按质量比4:8～10进行混合，超声震荡，静置；

（2）待静置结束后，调节pH喷雾干燥，收集干燥物，将干燥物与添加溶液按质量比7～9:16～23进行混合，搅拌，冷冻干燥，收集冷冻干燥物；

（3）将冷冻干燥物放入电熔炉中，使用氮气保护，升温至600～650℃，保温，冷却，出料，收集出料物，将出料物放入反应釜中，使用氮气将反应釜中的气体排出；

（4）在排出后，将出料物质量10～15％的镁条放入反应釜中进行点燃，燃烧，待完全燃烧后，搅拌，收集搅拌混合物，将搅拌混合物、辅助剂及助剂按质量比9～16:3:1进行混合，即得烧结焊剂用调节颗粒。