[发明专利]一种铝钛型酸性烧结焊剂及其制备方法

说明书

本申请涉及一种铝钛型酸性烧结焊剂及其制备方法，该烧结焊剂主要由矿物干粉与粘结剂制成，矿物干粉包括如下重量百分比的组分制成：锰矿10~18%、铝矾土45~52%、钛白粉9~14%、重烧镁砂6~12%、萤石粉8~12%、硅铁合金1~3%、硅灰石2~6%、锰铁合金2~5%；所述粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%；本申请是以铝矾土、锰矿和钛白粉作为主要组分，降低了萤石粉的使用量，添加重烧镁砂与锰铁合金产生协同作用，从而实现制备具有高强度、耐低温韧性优异且电弧燃烧稳定、焊接质量优异的烧结焊剂；该制备方法包括混料、造粒、烧结过程，方法简单、高效、节能、环保。

技术领域

本申请涉及烧结焊剂的技术领域，尤其是涉及一种铝钛型酸性烧结焊剂及其制备方法。

背景技术

SJ501是市面上通用的铝钛型酸性烧结焊剂，碱度约0.5～0.8，呈深褐色圆形颗粒，粒度为10～60目。可交直流两用，采用直流电源焊接时焊丝接正极，电弧稳定，焊缝成型美观，脱渣容易，熔敷金属具有优良的力学性能，主要用于低碳钢、低合金钢、某些低合金高强钢的焊接场合。目前，市场上的铝钛型酸性烧结焊剂，焊接形成的焊缝强度较高，但是焊缝耐低温韧性不佳。

现有的申请公布号为CN110293333A的中国发明专利公开了一种船用高氟铝钛型烧结焊剂及其制备方法，烧结焊剂成分包括干混原料和粘结剂，其中，所述的干混原料包括组分及质量百分含量为：CaF₂:68～72％，Al₂O₃:18～22％，TiO₂:8～12％；所述的粘结剂质量为干混原料质量的20～25％，制备时，按成分配比，依次经过干混和湿混，制得湿混料，经造粒烘干后，280～600℃下，烧结时间1～3h，制得船用高氟铝钛型烧结焊剂。使用该种烧结焊剂焊接，可获得均匀的焊缝成分，焊缝金属焊道光滑、焊缝强度较高及耐低温韧性良好。

但是，上述铝钛型烧结焊剂中含有大量的萤石粉，在电弧气氛中分离出氟，氟的电离电位很高，不易电离，而氟的最外层有七个电子，容易得电子成为负离子，正接时，氟离子会向熔池中运动，增加飞溅，从而造成电弧燃烧不稳定，影响焊接质量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本申请的目的之一是提供一种铝钛型酸性烧结焊剂，采用该酸性烧结焊剂焊接获得的焊缝，具有较高的强度，良好的耐低温韧性；并且在焊接过程中保持电弧燃烧稳定，焊接质量优异；本申请的目的之二是提供一种铝钛型酸性烧结焊剂的制备方法，方法简单，产品性能优异。

本申请的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种铝钛型酸性烧结焊剂，包括矿物干粉与粘结剂，所述矿物干粉包括如下重量百分比的组分制成：锰矿10～18％、铝矾土45～52％、钛白粉9～14％、重烧镁砂6～12％、萤石粉8～12％、硅铁合金1～3％、硅灰石2～6％、锰铁合金2～5％；所述粘结剂占矿物干粉组分总重量的20～30％。

通过采用上述技术方案，在酸性烧结焊剂中采用以铝矾土作为主体成分，铝矾土的主要成分为氧化铝，氧化铝为两性金属，有助于调整熔渣的熔化温度区间，焊缝表面的鱼鳞纹波细，脱渣容易；锰矿的主要成分是MnO，在焊接过程中可以向焊缝中过渡一些锰元素，起到改善焊缝机械性能的作用，若MnO加入量太少，则达不到要求；若MnO加入量太多，则焊渣过稀，焊道成型变差；钛白粉的主要成分是SiO₂，属于酸性氧化物，有减小熔渣碱度的作用，能够降低熔渣的熔点，改善熔渣的流动性，同时还有降低熔渣表面张力的作用，可以减小熔渣与液态金属之间的粘着力，有利于改善脱渣性能；