[发明专利]一种抗气孔型熔炼焊剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种抗气孔型熔炼焊剂及其制备方法和应用。抗气孔型熔炼焊剂由按照质量百分比计的如下组分制成：CaO 28%~31%，Al₂O₃ 8%~12%，SiO₂ 28%~60%和CaF₂ 0%~31%。抗气孔型熔炼焊剂的制备方法包括：将混合均匀的各原料经过熔炼后，进行水淬，得到中间物料；将中间物料进行焙烧后，得到抗气孔型熔炼焊剂。抗气孔型熔炼焊剂在焊接船体用结构钢中的应用，抗气孔型熔炼焊剂配合焊丝，采用串列双丝埋弧焊法，对船体用结构钢进行焊接。采用该抗气孔型熔炼焊剂焊接后获得的焊缝内没有气孔缺陷，焊缝金属的针状铁素体体积分数高，焊缝成形性和脱渣性好，力学性能高。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种抗气孔型熔炼焊剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着焊剂的发展，涌现了多种熔炼焊剂，例如二元系的氟硅型、氟钛型和氟锆型熔炼焊剂，再如三元系的氟硅锰型、钙硅锰型、氟硅钙型、氟铝钛型等熔炼焊剂。这些熔炼焊剂为高能电弧下连接船板钢提供了造渣、稳弧、合金过渡、熔池保护以及脱除有害杂质等冶金功能。在这些功能的加持下，滴落的金属液被熔化的母材稀释，并在气体、熔渣、金属之间的相界面上发生复杂的冶金反应。

然而，现有技术中的高碱度多元系熔炼焊剂在大线能量焊接下得到的焊缝内容易出现气孔缺陷。尽管使用酸性焊剂能够相对稳定地形成表面质量高、成形性好和没有气孔缺陷的焊缝。但是，由于酸性焊剂中的酸性氧化物含量较多，这对熔池造成的氧污染较为严重；而且在焊缝金属中形成的针状铁素体体积分数较低，焊缝承受低温冲击的能力较差，因而难以满足实际环境对产品性能的要求。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种近中性的抗气孔型熔炼焊剂，使用该抗气孔型熔炼焊剂焊接后获得的焊缝内没有气孔缺陷，同时，焊缝成形性和脱渣性好，焊缝金属的针状铁素体体积分数较高，具有良好的低温冲击韧性、维氏硬度和抗拉强度，且焊接过程中没有刺鼻性气体挥发。

本发明的第二目的在于提供一种抗气孔型熔炼焊剂的制备方法，该制备方法具有操作简单、工艺流程短、适合大批量生产等优点。

本发明的第三目的在于提供所述的抗气孔型熔炼焊剂在焊接船体用结构钢中的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种抗气孔型熔炼焊剂，由按照质量百分比计的如下组分制成：CaO28%~31%，Al₂O₃ 8%~12%，SiO₂ 28%~60%和CaF₂ 0%~31%。

优选地，所述抗气孔型熔炼焊剂由按照质量百分比计的如下组分制成：CaO 29%~30%，Al₂O₃ 9%~11%，SiO₂ 30%~55%和CaF₂ 4%~30%。

优选地，所述抗气孔型熔炼焊剂的粒度为20目~100目。

本发明还提供了如上所述的抗气孔型熔炼焊剂的制备方法，包括如下步骤：

将混合均匀的各原料经过熔炼后，进行水淬，得到中间物料；将所述中间物料进行焙烧后，得到所述抗气孔型熔炼焊剂。

优选地，所述熔炼的温度为1500℃~1550℃，所述熔炼的保温时间为0.5h~1h。

优选地，所述焙烧的温度为650℃~750℃，所述焙烧的时间为1h~1.5h。

优选地，在所述焙烧之后，还包括将所述焙烧后的物料进行破碎和筛分的步骤。