CN101081466A - 一种新型焊接材料 - Google Patents
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Abstract
一种新型焊接材料其组成构成及重量份数分别为：海泡石2－6份、还原钛铁矿20－38份、金红石5－10份、白泥10－12份、云母2－6份、大理石8－12份、中碳锰铁9－12份、长石10－12份、其它成分1－2份。本发明的优点是：压涂顺利、使焊条表面光洁、美观、强度好、不易擦伤、废次品率低，且可大大降低焊条的生产成本。
Description
技术领域：
本发明属于一种助焊材料，特别涉及一种新型焊接材料。
背景技术：
结422是钛钙型药皮的电焊条，是我国焊条行业各厂家的主导产品，而焊条药皮涂料主要成分由二氧化钛、硅酸盐、碳酸盐等组成。近年来由于原材料价格的上涨，特别是富含二氧化碳物质价格的上涨，使焊条产品成本大大上升，因此，行业内先后不少厂家都在用钛铁矿代替或部分代替金红石和钛白粉生产焊条，取得较显著的经济效益。但是由于大量还原钛铁矿的加入，减少或不用滑塑性较好的钛白粉，对焊条压涂带来不利，如焊条压涂时涂料流动性变差，涂料易硬结发热出条不顺，压出的焊条表面粗糙，毛条较易发生。
发明内容：
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种新型焊接材料，该材料可改善药皮涂料的压涂性，提高焊条外观质量，且可大大降低焊条的生产成本。
本发明的技术方案是：一种新型焊接材料，其特征在于：其组成构成及重量份数分别为：海泡石2-6份、还原钛铁矿20-38份、金红石5-10份、白泥10-12份、云母2-6份、大理石8-12份、中碳锰铁9-12份、长石10-12份、其它成分1-2份。
上述组成成分中可加入钛白粉2份。
上述组成构成的最佳重量份数为海泡石5份、还原钛铁矿37份、金红石10份、白泥12份、云母5份、大理石12份、中碳锰铁9份、长石10份。
上述组成构成的最佳重量份数为海泡石3份、还原钛铁矿37份、金红石8份、白泥12份、云母5份、大理石12份、中碳锰铁9份、长石10份、钛白份2份。
上述其它成分为淀粉、微晶纤维素、木粉、竹粉的混合物。
本发明中的海泡石属坡缕石-海泡石粘土矿物族，也叫硅美矿粉，其分子结构式Mg8[Si12O30](OH)4(OH2)4·8H2O，分子量为1292，实际使用的海泡石主要化学成分为Mgo≥20％，Sio≥56％，含少量的AI2O3、Feo等，含S.P均≤0.030％；粒度为100％过80目，80％过150目，松装比重为0.71克/cm3，具有颗粒细，质量轻，与传统用的钛白粉、白泥相比，手感滑性与钛白粉相同，比白泥好；流动性比钛白粉、白泥都好；吸水后有较强的粘结性和塑性。海泡石可大大提高涂料的粘塑性、改善压涂性能，有利于压制成型、提高药皮强度、改善外观质量，因此海泡石可完全取代钛白粉，又由于海泡石的单价为415元/吨，可大大降低焊条的生产成本。
下面就海泡石对焊条的焊接工艺性能影响，海泡石对焊条压涂性能的影响，海泡石对焊缝金属机械性能、化学成分的影响进行分析：
1.海泡石对焊条的焊接工艺性能影响：
由于海泡石具有比钛白粉、白泥更好的滑性、流动性及粘结，即认为可用多量海泡石代替钛白粉及一部分白泥，但经过两轮试验后发现，海泡石用量较多时，涂料虽具有较好滑性、压涂流动性及粘结性等优点，但在焊接时造成飞溅较大，熔渣过稀、熔渣流动性不好，不易控制，渣覆盖不均匀，焊缝成型粗糙，全位置操作性能不好，使焊接工艺性能恶化。为了探讨海泡石对结422焊条的工艺性能的影响，以便找出最佳使用范围，我们将海泡石用量拟作四个水平(3％、5％、7％、9％)进行对比试验。(见表1)
从表1试验的结果看，海泡石在此类配方中不宜大量采用，用量超过5％后将造成焊接溶渣变稀，溶渣流动性不易控制，使焊缝金属覆盖不均匀，飞溅增大等恶化焊接工艺性能，而用量小于5％时焊接工艺性能趋于正常。表1
| 序号 | 海泡石 | 还原钛铁矿 | 金红石 | 钛白粉 | 白泥 | 云母 | 长石 | 大理石 | 中碳锰铁 | 其它 | 焊接工艺性能评价 |
| 1234 | 9753 | 37373737 | 1010108 | 0002 | 681012 | 5555 | 10101010 | 12121212 | 9999 | 2222 | 飞溅大，熔渣太稀不易控制，渣覆盖性差，焊缝成型粗糙。飞溅大，熔渣稀，流动性不好，渣覆盖不均匀，成型不好。飞溅稍大，熔渣流动性可以渣覆盖好，成型良好。飞溅一般，熔渣流动性好，操作轻松，渣覆盖均匀，成型美观。 |
2.海泡石对焊条压涂性能的影响
根据上述试验的情况，我们只就3#、4#配方和不加海泡石的原配方进行螺旋压涂试验。(附表2)从表2的压涂试验结果看，加入海泡石的配方涂料，压涂性能有所改善，提高了焊条药皮强度，使药皮表面光洁，降低了废次品率。
表2
| 配方号 | 海泡石 | 还原钛铁矿 | 钛白粉 | 金红石 | 白泥 | 云母 | 大理石 | 中碳锰铁 | 长石 | 其它 | 螺旋压涂性能现场评价 |
| 原配方 | 0 | 37 | 5 | 8 | 12 | 5 | 12 | 9 | 10 | 2 | 压涂顺利，焊条表面易擦伤，药皮较软，表面不光洁。 |
| 3# | 5 | 37 | 0 | 10 | 12 | 5 | 12 | 9 | 10 | 2 | 压涂顺利，药皮强度好，焊条表面光洁，不易擦伤，废次品率低。 |
| 4# | 3 | 37 | 2 | 8 | 12 | 5 | 12 | 9 | 10 | 2 | 压涂顺利，焊条表面光洁，药皮强度好，不易擦伤，废次品率低。 |
3.海泡石对焊缝金属理化性能的影响
在上述探讨的基础上，我们仅做了3#、4#和原配方焊条的焊缝金属机械性能及其化学成分的试验分析，其结果见表3，表4。从表3，表4的对比情况看，加入适量的海泡石对焊缝金属的理化性能不会造成不利影响，其焊缝金属的强度适中，塑性、韧性指标也比较高，焊缝金属化学的成分含锰、硅量也比较适量，含硫、磷量比较低。
表3
| 配方号 | 屈服强度0.2Mpa | 抗拉强度6bMpa | 延伸率85％ | 冲击吸收功Akv 0℃J | 备注 |
| 原配方 | 357 | 440 | 29.0 | 90 96 88 | 87.126批 |
| 3# | 415 | 447 | 31.0 | 90 88 86 | |
| 4# | 407 | 466 | 33.3 | 95 98 93 |
表4
| 配方号 | C | Mn | Si | S | P | 备注 |
| 原配方 | 0.07 | 0.40 | 0.10 | 0.018 | 0.020 | 87 126批 |
| 3# | 0.07 | 0.38 | 0.17 | 0.018 | 0.021 | |
| 4# | 0.08 | 0.42 | 0.15 | 0.017 | 0.020 |
从上述探讨试验对比情况分析，海泡石的用量控制在5％以下，且与其它原料按照合理的配比进行配制，可部分代替或全部代替钛白粉，能满足焊缝金属理化性，能按指标的要求，从而起到既改善焊条的压涂性能，提高焊条外表质量，又降低焊条产品成本的作用。
具体实施方式：
本发明在结422焊条中的应用：
实施例1：取海泡石粉5千克、还原钛铁矿37千克、金红石10千克、白泥粉12千克、云母份5千克、大理石粉12千克、中碳锰铁9千克、长石10千克混合均匀，即得本发明材料。然后，将结422焊条在该材料中搓粘，使其涂覆在电焊条表面，涂覆好的电焊条在室温下晾干即可。
实施例2：取海泡石粉3千克、还原钛铁矿37千克、金红石8千克、白泥粉12千克、云母份5千克、大理石粉12千克、中碳锰铁9千克、长石10千克、钛白粉2千克混合均匀，即得本发明材料。然后，将结422焊条在该材料中搓粘，使其涂覆在电焊条表面，涂覆好的电焊条在室温下晾干即可。
Claims (5)
1、一种新型焊接材料，其特征在于：其组成构成及重量份数分别为：海泡石2-6份、还原钛铁矿20-38份、金红石5-10份、白泥10-12份、云母2-6份、大理石8-12份、中碳锰铁9-12份、长石10-12份、其它成分1-2份。
2、根据权利要求1所述的新型焊接材料，其特征在于：上述组成成分中可加入钛白粉2份。
3、根据权利要求1所述的新型焊接材料，其特征在于：上述组成构成的最佳重量份数为海泡石5份、还原钛铁矿37份、金红石10份、白泥12份、云母5份、大理石12份、中碳锰铁9份、长石10份。
4、根据权利要求1所述的新型焊接材料，其特征在于：上述组成构成的最佳重量份数为海泡石3份、还原钛铁矿37份、金红石8份、白泥12份、云母5份、大理石12份、中碳锰铁9份、长石10份、钛白份2份。
5、根据权利要求1所述的新型焊接材料，其特征在于：上述其它成分为淀粉、微晶纤维素、木粉、竹粉的混合物。
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