CN106624460A - 一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂 - Google Patents
一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106624460A CN106624460A CN201710010060.5A CN201710010060A CN106624460A CN 106624460 A CN106624460 A CN 106624460A CN 201710010060 A CN201710010060 A CN 201710010060A CN 106624460 A CN106624460 A CN 106624460A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- sintered flux
- temperature steel
- powder component
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂,包括矿物干粉组分及粘结剂,所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为:电熔镁砂30~40%,萤石10~20%,刚玉10~20%,大理石15~25%,石英5~15%,脱水长石1~8%,氟铝酸钾1~5%,合金剂0~3%;粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。本发明烧结焊剂匹配低温钢焊丝焊接船用低温钢,焊接过程稳定,焊缝成形美观,坡口内脱渣性能好,具有较好的抗冷裂纹敏感性和抗气孔性,匹配低温钢焊丝焊接后,其熔敷金属具有优良的机械性能,特别是低温冲击韧性较好,提高了焊缝的抗脆断能力,降低了操作人员的工作强度,极大程度的提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域,具体是一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂。
背景技术
低温技术是19世纪末在液态空气工业上发展起来的,在近30年中得到了迅速发展和广泛应用,并在低温压力容器、海洋工程等行业得到广泛应用。目前全世界正在大力发展液态气体运输船,如LEG、LPG、LNG船,而在此类船舶的建造过程中,低温压力容器和管道***的低温钢的焊接是关键工艺过程。某些重要的大型构件焊接时,一般采用埋弧焊,而国内对于船用低温钢埋弧焊烧结焊剂的研究较少。国外进口的船用低温钢埋弧焊烧结焊剂的低温冲击韧性不稳定,且低温冲击值不高。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂,不仅具有优良坡口内脱渣性能,还具有较好的抗冷裂纹敏感性和抗气孔性,匹配低温钢焊丝具有优良的机械性能,特别是低温冲击韧性较好。
本发明采用如下技术方案:一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂,包括矿物干粉组分及粘结剂,所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为:电熔镁砂30~40%,萤石10~20%,刚玉10~20%,大理石15~25%,石英5~15%,脱水长石1~8%,氟铝酸钾1~5%,合金剂0~3%;粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。所述粘结剂优选为20℃时模数M=2.8~3.0,浓度40~42°Be的钠水玻璃。
上述船用低温钢埋弧焊烧结焊剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将矿物干粉组分中各成分按比例称取混合均匀,(2)在搅拌均匀的物料中加入20℃时模数M=2.8~3.0,浓度为40~42°Be的钠水玻璃进行造粒,然后经250~300℃低温烘焙40~60min,780~ 800℃高温烧结30~50min,出炉冷却,(3)过12~60目筛,即为烧结焊剂成品。
本发明船用低温钢埋弧烧结焊剂矿物干粉组分中:
电熔镁砂具有造渣,调节熔渣碱度、粘度、流动性和改善焊缝成型的作用。电熔镁砂在熔化状态能与焊剂中的SiO2复合,降低其活度,稳定焊接过程。电熔镁砂含量过高会增加熔渣的熔点,影响脱渣性和焊缝成型;含量过低,则降低焊剂碱度,使得焊缝金属纯净度降低。
萤石是偏碱性的盐,熔点较低,能够降低熔渣表面张力和提高熔渣流动性;其在高温下比较活泼,分解产生的氟气能够降低电弧中氢的分压,从而有效降低焊缝金属扩散氢含量。含量过低时,会使焊剂碱度不够和去氢效果不佳;含量过高时,会导致电弧不稳和焊缝波纹粗大。
刚玉是调节熔渣熔点和粘度的有效成分,能使熔渣具有良好的流动性,焊缝金属与母材过渡平滑,焊缝成形美观。含量过低时上述效果不明显,含量过高时导致熔渣流动性变差,焊缝容易产生咬边、气体压坑和夹渣等缺陷。
大理石受热分解释放出CO2,生成CaO。CO2有除氢的作用,CaO 有脱硫、脱磷、提高焊剂碱度、提高焊剂熔点及改善熔渣透气性的作用。焊剂熔点提高之后,收弧处形成凸起,可以避免收弧处收缩应力的集中,进而有效地防止焊接热裂纹的产生。含量过高时,焊剂熔点过高,焊道铺展不佳;含量过低时,熔渣透气性不好,容易产生气体压痕。
石英主要作为造渣剂,能与其他氧化物形成低熔点复合物,使熔渣粘度增加,并改善脱渣性能。过高的石英含量会加大堆焊层中合金元素的烧损,过低的石英含量会影响焊缝成形效果。
脱水长石有脱硫和平衡焊剂酸碱度及改善焊缝成形的作用,含量过低时,熔滴过渡颗粒较大,焊缝波纹较粗;含量过高时,会增加对焊缝的渗硅,影响焊缝的性能。
氟铝酸钾可改善熔渣流动性,调整焊缝与母材之间的润湿角,同时其中的钾离子还有稳弧的作用。含量过高时,焊缝波纹粗大,成形不佳;含量过低时,焊缝与母材之间的润湿角过大,焊道发鼓。
合金剂有脱氧和补充有效合金烧损的作用。
本发明具有如下优点:船用低温钢埋弧焊烧结焊剂匹配低温钢焊丝焊接船用低温钢,焊接过程稳定,焊缝成形美观,坡口内脱渣性能好,具有较好的抗冷裂纹敏感性和抗气孔性,匹配低温钢焊丝焊接后,其熔敷金属具有优良的机械性能,特别是低温冲击韧性较好,提高了焊缝的抗脆断能力,降低了操作人员的工作强度,极大程度的提高了生产效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明,但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂,包括矿物干粉组分及粘结剂,所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为:电熔镁砂30%,萤石18%,刚玉14%,大理石18%,石英14%,脱水长石3%,氟铝酸钾3%,合金剂0%;粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。
将矿物干粉组分中各成分按上述比例称取混合均匀,在搅拌均匀的物料中加入20℃时模数M=2.8~3.0,浓度为40~42°Be的钠水玻璃作为粘结剂进行造粒,然后经250~300℃低温烘焙40~60min,780~ 800℃高温烧结30~50min,出炉冷却,过12~60目筛,制成烧结焊剂成品。
实施例2
一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂,包括矿物干粉组分及粘结剂,所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为:电熔镁砂34%,萤石14%,刚玉10%,大理石23%,石英8%,脱水长石8%,氟铝酸钾1%,合金剂2%;粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。
将矿物干粉组分中各成分按上述比例称取混合均匀,在搅拌均匀的物料中加入20℃时模数M=2.8~3.0,浓度为40~42°Be的钠水玻璃作为粘结剂进行造粒,然后经250~300℃低温烘焙40~60min,780~ 800℃高温烧结30~50min,出炉冷却,过12~60目筛,制成烧结焊剂成品。
实施例3
一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂,包括矿物干粉组分及粘结剂,所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为:电熔镁砂40%,萤石11%,刚玉20%,大理石15%,石英5%,脱水长石1%,氟铝酸钾5%,合金剂3%;粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。
将矿物干粉组分中各成分按上述比例称取混合均匀,在搅拌均匀的物料中加入20℃时模数M=2.8~3.0,浓度为40~42°Be的钠水玻璃作为粘结剂进行造粒,然后经250~300℃低温烘焙40~60min,780~ 800℃高温烧结30~50min,出炉冷却,过12~60目筛,制成烧结焊剂成品。
按照上述三个实施例制成的埋弧焊烧结焊剂,以国外某知名品牌焊剂作为比较例,配合低温钢用埋弧焊丝H07MnNiDR,进行熔敷金属化学成分分析、熔敷金属力学性能测试。焊接规范:焊接热输入为16~20KJ/cm,道间温度100~150℃。经过检测,熔敷金属的化学成分见表1,熔敷金属的力学性能见表2,
,
。
从上述数据对比可以看出,实施例配方焊剂在渗S、P量方面明显低于比较例焊剂,而对Ni元素的保留也明显高于比较例焊剂。此外,实施例焊剂的熔敷金属的-100℃低温冲击功显著高于比较例焊剂。
焊剂脱渣性试验的比较:按照GB/T 25776-2010标准中脱渣性试验要求,在60度V型坡口内,对上述实施例和比较例进行坡口内脱渣性比较,如表3所示:
,
底层脱渣率D=(l0-l)×100%. l0:焊道总长度;l:未脱渣总长度。
经过脱渣性对比试验可以看出,各实施例配方焊剂坡口内脱渣性明显优于比较例焊剂。
Claims (3)
1.一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂,包括矿物干粉组分及粘结剂,其特征在于,所述矿物干粉组分中各成分及其质量百分比为:电熔镁砂30~40%,萤石10~20%,刚玉10~20%,大理石15~25%,石英5~15%,脱水长石1~8%,氟铝酸钾1~5%,合金剂0~3%;粘结剂占矿物干粉组分总重量的20~30%。
2.根据权利要求1所述的一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂,其特征在于,所述粘结剂为20℃时模数M=2.8~3.0,浓度40~42°Be的钠水玻璃。
3.一种如权利要求1所述的船用低温钢埋弧焊烧结焊剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将矿物干粉组分中各成分按比例称取混合均匀,(2)在搅拌均匀的物料中加入20℃时模数M=2.8~3.0,浓度为40~42°Be的钠水玻璃进行造粒,然后经250~300℃低温烘焙40~60min,780~ 800℃高温烧结30~50min,出炉冷却,(3)过12~60目筛,即为烧结焊剂成品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710010060.5A CN106624460B (zh) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710010060.5A CN106624460B (zh) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106624460A true CN106624460A (zh) | 2017-05-10 |
CN106624460B CN106624460B (zh) | 2021-06-04 |
Family
ID=58844280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710010060.5A Active CN106624460B (zh) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106624460B (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107322189A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-07 | 招商局重工(江苏)有限公司 | 一种用于大热输入埋弧焊的烧结焊剂 |
CN107685202A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-13 | 河南科技大学 | 一种埋弧焊用中性烧结焊剂及其制备方法 |
CN109093286A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-28 | 四川西冶新材料股份有限公司 | 一种2.25Cr-1Mo钢交流埋弧焊接用焊丝及焊剂 |
CN109128579A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-01-04 | 郑州凤凰新材料科技有限公司 | 一种多用途合金钢埋弧烧结焊剂及其制备方法 |
CN113004715A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-22 | 四川西冶新材料股份有限公司 | 一种焊剂生产用复合氧化镁及其制备方法 |
CN114850724A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-08-05 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种奥氏体低温钢埋弧焊用高碱性烧结焊剂及其制备方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04279294A (ja) * | 1991-03-05 | 1992-10-05 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | 潜弧溶接用ボンドフラックス |
CN1107770A (zh) * | 1994-06-14 | 1995-09-06 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 超低氢高碱度烧结焊剂 |
CN1788919A (zh) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 高碱度、低活性、超低氢烧结型焊剂 |
CN101722377A (zh) * | 2008-10-29 | 2010-06-09 | 中冶集团建筑研究总院 | 一种高碱度适合高硬度埋弧焊丝用烧结焊剂 |
CN101954553A (zh) * | 2010-09-27 | 2011-01-26 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种9Ni钢用烧结焊剂及其制造方法 |
CN102554514A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-11 | 安泰科技股份有限公司 | 不锈钢埋弧带极堆焊用烧结焊剂及其制造方法 |
CN103273222A (zh) * | 2013-01-07 | 2013-09-04 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种高强度高韧性无后热焊接的烧结焊剂 |
CN105813802A (zh) * | 2013-12-13 | 2016-07-27 | 株式会社神户制钢所 | 埋弧焊用焊剂 |
WO2016125568A1 (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-11 | 株式会社神戸製鋼所 | サブマージアーク溶接用フラックス |
CN106271218A (zh) * | 2016-08-10 | 2017-01-04 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种用于海洋工程高强钢焊接的烧结焊剂及其制备方法 |
-
2017
- 2017-01-06 CN CN201710010060.5A patent/CN106624460B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04279294A (ja) * | 1991-03-05 | 1992-10-05 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | 潜弧溶接用ボンドフラックス |
CN1107770A (zh) * | 1994-06-14 | 1995-09-06 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 超低氢高碱度烧结焊剂 |
CN1788919A (zh) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 高碱度、低活性、超低氢烧结型焊剂 |
CN101722377A (zh) * | 2008-10-29 | 2010-06-09 | 中冶集团建筑研究总院 | 一种高碱度适合高硬度埋弧焊丝用烧结焊剂 |
CN101954553A (zh) * | 2010-09-27 | 2011-01-26 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种9Ni钢用烧结焊剂及其制造方法 |
CN102554514A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-11 | 安泰科技股份有限公司 | 不锈钢埋弧带极堆焊用烧结焊剂及其制造方法 |
CN103273222A (zh) * | 2013-01-07 | 2013-09-04 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种高强度高韧性无后热焊接的烧结焊剂 |
CN105813802A (zh) * | 2013-12-13 | 2016-07-27 | 株式会社神户制钢所 | 埋弧焊用焊剂 |
WO2016125568A1 (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-11 | 株式会社神戸製鋼所 | サブマージアーク溶接用フラックス |
CN106271218A (zh) * | 2016-08-10 | 2017-01-04 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种用于海洋工程高强钢焊接的烧结焊剂及其制备方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107322189A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-07 | 招商局重工(江苏)有限公司 | 一种用于大热输入埋弧焊的烧结焊剂 |
CN107685202A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-13 | 河南科技大学 | 一种埋弧焊用中性烧结焊剂及其制备方法 |
CN109128579A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-01-04 | 郑州凤凰新材料科技有限公司 | 一种多用途合金钢埋弧烧结焊剂及其制备方法 |
CN109093286A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-28 | 四川西冶新材料股份有限公司 | 一种2.25Cr-1Mo钢交流埋弧焊接用焊丝及焊剂 |
CN113004715A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-22 | 四川西冶新材料股份有限公司 | 一种焊剂生产用复合氧化镁及其制备方法 |
CN114850724A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-08-05 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种奥氏体低温钢埋弧焊用高碱性烧结焊剂及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106624460B (zh) | 2021-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106624460A (zh) | 一种船用低温钢埋弧焊烧结焊剂 | |
CN106271218B (zh) | 一种用于海洋工程高强钢焊接的烧结焊剂及其制备方法 | |
CN108581270B (zh) | 一种lpg船焊接用烧结焊剂及其制备方法与应用 | |
CN101745758B (zh) | 一种交流焊接用镍基焊条 | |
CN103464931B (zh) | 一种高韧性埋弧焊用烧结焊剂及制备方法 | |
CN102350598B (zh) | 一种铬镍奥氏体不锈钢埋弧焊烧结焊剂 | |
CN106514055A (zh) | 一种船用钢埋弧横焊焊剂及其制备方法 | |
CN103447715B (zh) | 一种镍基合金埋弧焊用烧结焊剂及制备方法 | |
CN109530976B (zh) | 桥梁用800MPa耐候高强钢配套焊剂及其制备方法 | |
CN103273222B (zh) | 一种高强度高韧性无后热焊接的烧结焊剂 | |
CN106736032B (zh) | 一种用于薄板焊接的309(l)不锈钢药芯焊丝 | |
CN106736049B (zh) | 一种立焊工艺性良好的无缝药芯焊丝 | |
CN103639589B (zh) | 一种铝-钢放热焊接方法 | |
CN102069325A (zh) | 奥氏体不锈钢带极电渣堆焊用烧结焊剂 | |
CN111037155B (zh) | 一种850MPa级耐候高强钢配套埋弧焊焊剂 | |
CN106736044A (zh) | 一种船用钢小坡口埋弧焊焊剂及其制备方法 | |
CN105195924A (zh) | 一种镍基带极电渣堆焊烧结焊剂及制造方法 | |
CN103962751A (zh) | 高效埋弧焊用烧结焊剂及其生产工艺 | |
CN111660038A (zh) | 一种高锰低温钢焊接用烧结焊剂及其制备方法 | |
CN114850724A (zh) | 一种奥氏体低温钢埋弧焊用高碱性烧结焊剂及其制备方法 | |
CN111360451A (zh) | 一种适用x80低温厚壁埋弧钢管焊接的烧结焊剂 | |
CN108057964A (zh) | 镍基丝极埋弧焊用烧结焊剂 | |
CN102922175A (zh) | 一种石油管道专用埋弧焊剂 | |
CN106181115B (zh) | 低飞溅9Ni钢用镍基电焊条 | |
CN103600181B (zh) | 一种用于管道根焊的低氢型焊条 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |