CN109128584A - 一种焊条及制备方法 - Google Patents

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CN109128584A CN201811266780.9A CN201811266780A CN109128584A CN 109128584 A CN109128584 A CN 109128584A CN 201811266780 A CN201811266780 A CN 201811266780A CN 109128584 A CN109128584 A CN 109128584A
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许晓强
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许嘉强
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Abstract

本发明提供了一种焊条，属于焊接材料技术领域，包括焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，按质量份配比，所述药皮的组份包括：还原钛50‑60份；锰铁6‑9份；白土2‑4份；木粉1‑3份；纤维素1‑3份；云母3‑6份；白泥7‑10份；粘土1‑4份；大理石6‑10份；长石4‑7份；按照上述配比取各组份，经加入粘接剂湿拌均匀制成混合粉末，将混合粉末压涂在焊芯上，经高温烘干制成焊条。本发明提供的焊条生产成本较低且药皮性能较好，使用的原料较少，制作简单方便，烘干时药皮不易发生裂纹而掉落，质量好，药皮与焊芯连接性能好，焊条的引弧能力好，熔渣少，飞溅小，烟雾少，脱渣容易，提高工作效率。

Description

一种焊条及制备方法
技术领域
本发明属于焊接材料技术领域，更具体地说，是涉及一种焊条及制备方法。
背景技术
焊条是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极，由焊芯和药皮两部分组成；焊芯即焊条的金属芯，焊接时，焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能，二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝；药皮是指涂在焊芯表面的涂料层，是决定焊缝质量的重要因素，在焊接过程中有以下几方面的作用：一、提高电弧燃烧的稳定性，二、保护焊接熔池；三、保证焊缝脱氧、去硫磷杂质，四、为焊缝补充合金元素，五、提高焊接生产率，减少飞溅，因此，药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。
现有的焊条在使用时电弧很不稳定，烟雾较大，飞溅严重，焊缝成形很差且比较脆，焊缝熔渣难以去除，造成焊接质量下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊条，旨在解决现有的焊条在使用时电弧很不稳定、烟雾较大、飞溅严重、焊缝成形很差且比较脆以及焊缝熔渣难以去除等造成焊接质量下降的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种焊条，包括焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，按质量份配比，所述药皮的组份包括：
还原钛50-60份；
锰铁6-9份；
白土2-4份；
木粉1-3份；
纤维素1-3份；
云母3-6份；
白泥7-10份；
粘土1-4份；
大理石6-10份；
长石4-7份。
进一步地，所述药皮的组份包括：还原钛55-60份，锰铁6-8份，白土2.5-3.5份，木粉1.5-3份，纤维素1.5-3份，云母4.5-6份，白泥8-9份，粘土1.5-3.5份，大理石7-9份，长石5-7份。
进一步地，所述药皮的组份包括：还原钛56.6份，锰铁7.4份，白土2.9份，木粉1.9份，纤维素1.9份，云母4.7份，白泥8.5份，粘土1.9份，大理石8.5份，长石5.7份。
进一步地，所述焊芯为碳钢或合金钢。
进一步地，所述药皮的厚度为所述焊芯直径的25％-35％；所述药皮的质量为焊条总质量的28％-36％；所述焊条前端的药皮设置有倒角。
本发明的另一目的在于还提供上述焊条的制备方法，其具体工艺步骤为：
制粉步骤；按质量份配比，取各原料经粉碎球磨，制成粉末；
湿拌步骤；将粉碎球磨的粉末混合均匀，加入粘接剂，常温下搅拌10-25min，湿拌均匀，即成焊条药皮的粉末涂料；
压涂步骤；常温下将所制备的焊条药皮的混合粉末涂料在焊芯上进行压涂；
干燥步骤；将压涂好的湿焊条直接放入烘焙箱或在常温下自然晾晒1-8h后再放入烘焙箱进行干燥处理即得。
进一步地，所述湿拌步骤中加入的粘接剂为模数为M3.1-3.4、波美度为43％-46％的钾钠水玻璃溶液；每100㎏所述混合粉末至少添加1㎏粘接剂。
进一步地，所述粘接剂与所述混合粉末的重量份配比为20-25：100。
进一步地，所述制粉步骤中的制成粉末的粒度为100-400目。
进一步地，所述干燥步骤中的干燥处理包括低温预热、中温烘干和高温烘干；所述低温预热采用的温度为40-100℃，预热时间为15-35min；所述中温烘干采用的温度为80-140℃，中温烘干时间为10-25min；所述高温烘干采用的温度为130-210℃，高温烘干时间为10-20min。
本发明提供的一种焊条的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种焊条的药皮不含有常用原料钛白粉，降低生产成本且药皮性能较好，使用的原料较少，制作简单方便，烘干时药皮不易发生裂纹而掉落，质量好，药皮与焊芯连接性能好，焊条的引弧能力好，熔渣少，飞溅小，烟雾少，脱渣容易，经济性好，提高工作效率。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现对本发明提供的一种焊条进行说明。所述一种焊条，包括焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，按质量份配比，所述药皮的组份包括：
还原钛50-60份；
锰铁6-9份；
白土2-4份；
木粉1-3份；
纤维素1-3份；
云母3-6份；
白泥7-10份；
粘土1-4份；
大理石6-10份；
长石4-7份。
本发明提供的一种焊条的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种焊条的药皮不含有常用原料钛白粉，降低生产成本且药皮性能较好，使用的原料较少，制作简单方便，烘干时药皮不易发生裂纹而掉落，焊条外表美观，质量好，药皮与焊芯连接性能好，焊条的引弧能力好，熔渣少，飞溅小，烟雾少，脱渣容易，经济性好，提高工作效率。
作为本发明提供的一种焊条的一种具体实施方式，所述药皮的组份为还原钛55-60份，锰铁6-8份，白土2.5-3.5份，木粉1.5-3份，纤维素1.5-3份，云母4.5-6份，白泥8-9份，粘土1.5-3.5份，大理石7-9份，长石5-7份；在这里还需要说明的是，本技术方案的组份质量配比中还可以包含金红石，金红石的份数为还原钛份数的20-30％。
作为本发明提供的一种焊条的一种具体实施方式，所述药皮的组份为还原钛56.6份，锰铁7.4份，白土2.9份，木粉1.9份，纤维素1.9份，云母4.7份，白泥8.5份，粘土1.9份，大理石8.5份，长石5.7份。
作为本发明提供的一种焊条的一种具体实施方式，所述焊芯为碳钢或合金钢，优选的，所述焊芯为H08A号钢或H08号钢；在这里需要说明的是碳钢为低碳钢或中碳钢，在焊接时可根据焊接需要强度等级来选用相应强度的焊条，在焊接结构刚性大，受力情况复杂时，选用比钢材强度低一级的焊条，这样，焊后可保证焊缝既有一定强度，又能得到满意的塑性，避免因结构刚性过大而使焊缝撕裂；焊芯的直径为1.6-6毫米，长度为200-700毫米，增加焊芯的直径和长度，可以延长电弧燃烧的时间，增加熔敷金属量，可以提高焊接生产率；焊芯的尾部可设置有一段裸焊芯，占焊条总长的3％-10％，便于焊钳夹持并有利于导电。
作为本发明提供的一种焊条的一种具体实施方式，所述药皮的厚度为所述焊芯直径的25％-35％；所述药皮的质量为焊条总质量的28％-36％；所述焊条前端的药皮设置有45°的倒角，保证容易引弧。
在这里需要说明的是，焊条药皮的组份比较复杂，每种组份的用途也不相同：
还原钛、锰铁属于脱氧剂，降低药皮或熔渣的氧化性，用于脱除融化金属的氧，以提高焊缝性能；
锰铁属于合金剂，用来补偿焊接过程中合金元素的烧损及向焊缝过渡必需的合金元素，以保证焊缝金属获得必要的化学成分及性能；
还原钛、长石、纤维素和水玻璃属于稳弧剂，稳弧剂可使焊条在引弧和焊接过程中起到改善引弧性能和稳定电弧燃烧的作用，都是容易电离的物质，稳弧剂多采用钾、钠、钙的化合物，能提高电弧燃烧稳定性，并使电弧易于引燃；
还原钛、锰铁、大理石、金红石、长石、白泥、白土、粘土和云母这些矿物质属于造渣剂，焊接时产生熔渣保护液态金属和改善焊缝成型，造成熔渣后，主要是一些氧化物，造渣剂来稀释熔渣，增加其活性；其中，长石能调节熔渣的物理性能和提高熔渣的酸度，起到稳弧，提高电弧电压，细化熔滴，提高熔化系数的作用；大理石含碳酸钙≥95％，在药皮中加大理石的主要目的是造渣和造气，由于大理石分解以后产生的氧化钙是碱性氧化物，故它能提高熔渣的碱度.因此使熔渣脱硫、脱磷的能力增强，使焊缝金属的抗结晶裂纹的能力提高，大理石分解产生的二氧化碳气体，增强了电弧气氛的氧化性，能降低电弧中的氢分压，导致焊缝金属中台氢量减少，与此同时，还能防止氮的入侵，氧化钙可以增大熔渣的表面张力和熔渣与熔化金属界面张力，粗化熔滴，改变熔滴的过渡形态；木粉和纤维素也属于造气剂，造气剂在焊条融化时能产生大量的一氧化碳，二氧化碳和氢气等，包围电弧，保护金属不被氧化和氮化，对液态的金属起机械保护作用；木粉为碳氢化合物，主要作用是造气和改善涂覆性能；纤维素是天然有机高分子化合物，只要作用是造渣造气，还可改善涂覆性能，提高药皮强度，使之不易开裂，是电弧气氛中氢的主要来源，可降低电弧气氛的氧化性；
白泥、白土和粘土均为含结晶水的铝硅酸盐，主要作用是提高药皮的涂覆性能和造渣，由于含结晶水，能使焊缝增氢；
云母为层状结构的铝硅酸盐，主要作用是改善药皮的涂覆性能和造渣，其次有助于提高电弧稳定性；
粘结剂采用钾钠水玻璃，钾钠水玻璃能使药皮各组份粘结起来并粘结于焊芯表面，并在焊条药皮烘干后具有一定的强度，另外，钾钠水玻璃也属于稳弧剂，兼具稳弧剂的功能。
本技术方案中还可以包含有金红石，金红石除了稳弧还具有造渣作用，可调整熔渣的熔点、粘度、表面张力和流动性，改善焊缝成型，减少飞溅和咬边，有利于全位置施焊，因此，药皮中加入金红石具有良好的焊接工艺性能；但是金红石价格较贵，在这里需要说明的是，由于还原钛由天然钛铁矿用碳或一氧化碳作还原剂高温焙烧而成，其中含二氧化钛、铁、氧化铁、其它氧化物、硫和磷，因此还原钛可以代替金红石使用，不但可以降低成本，还有利于提高质量。
本技术方案的焊条使用时经过大量的试验证明，上述药皮的配比成份能保证焊条容易引弧且电弧稳定，在焊接过程中飞溅小；若焊条无药皮，则在焊接过程中空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属，将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物，并残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹；而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，这些因素都能使焊缝的机械性能(强度、冲击值等)大大降低，同时使焊缝变脆，本技术方案焊条药皮的熔化速度慢于焊芯的熔化速度，造成喇叭状小于焊芯直径的套筒，有利于熔滴过渡和造成保护气氛；熔渣的比重小于熔化金属的比重，凝固温度低于金属凝固温度，渣壳易脱落；具有掺合金和冶金处理作用，适用于各种位置的焊接；另外，本发明焊条药皮的技术方案中没有使用药皮中经常使用的钛白粉，钛白粉的二氧化钛含量≥97％，主要起造渣和增加涂料的塑性作用，具有稳弧和改善熔渣的流动性，但是加入量较多时，易使焊条施焊时发红，增大飞溅，且价格较贵，本技术方案不使用钛白粉，一可减少飞溅，二可降低成本。
本发明的另一目的在于还提供上述焊条的制备方法，其具体工艺步骤为：
制粉步骤；按质量份配比，取各原料经粉碎球磨，制成粉末；
湿拌步骤；将粉碎球磨的粉末混合均匀，加入粘接剂，常温下搅拌10-25min，湿拌均匀，即成焊条药皮的粉末涂料；粘结剂需要缓慢加入，保证湿拌均匀；
压涂步骤；常温下将所制备的焊条药皮的混合粉末涂料在焊芯上进行压涂；其中，采用无级变速焊条螺旋涂料机进行压涂，将焊条表面压出光洁、均匀密实的药皮涂层；
干燥步骤；将压涂好的湿焊条直接放入烘焙箱或在常温下自然晾晒1-8h后再放入烘焙箱进行干燥处理即得。
本发明提供的焊条制备方法，生产效率高，速度快，制备的焊条药皮厚度均匀光滑密实，药皮不易产生裂纹，不易脱落，药皮与焊芯连接性能好，焊条质量稳定，外观美观。
作为本发明提供的焊条制备方法的一种具体实施方式，所述湿拌步骤中加入的粘接剂为模数为M3.1-3.4、波美度为43％-46％且钾钠比为2：1的钾钠水玻璃溶液；每100㎏所述混合粉末至少添加1㎏粘接剂，保证混合粉末湿拌均匀。
作为本发明提供的焊条制备方法的一种具体实施方式，所述粘接剂与所述混合粉末的重量份配比为20-25：100；优选的钾钠水玻璃溶液与混合粉末的重量份配比为22：100，干湿度适宜，粘接牢固且易烘干。
作为本发明提供的焊条制备方法的一种具体实施方式，所述制粉步骤中的制成粉末的粒度为100-400目。
作为本发明提供的焊条制备方法的一种具体实施方式，所述干燥步骤中的干燥处理包括低温预热、中温烘干和高温烘干；所述低温预热采用的温度为40-100℃，预热时间为15-35min；所述中温烘干采用的温度为80-140℃，中温烘干时间为10-25min；所述高温烘干采用的温度为130-210℃，高温烘干时间为10-20min。
本实施例中，根据焊芯直径的大小进行调整各个烘干环节的温度，并且根据不同的季节调整烘干的时间，低温预热、中温烘干、高温烘干各个环节的烘干时间为10-35min，最后将干燥完成的焊条取出晾至室温即可包装。
焊芯直径为1.6毫米时，低温预热温度为40-50℃，预热时间为15-20min，中温烘干温度为80-90℃，中温烘干时间为10-15min，高温烘干温度为130-150℃，高温烘干时间为10-15min。
焊芯直径为2毫米时，低温预热温度为40-50℃，预热时间为15-20min，中温烘干温度为80-100℃，中温烘干时间为10-15min，高温烘干温度为140-160℃，高温烘干时间为10-15min。
焊芯直径为2.5毫米时，低温预热温度为50-70℃，预热时间为15-20min，中温烘干温度为80-100℃，中温烘干时间为10-15min，高温烘干温度为150-170℃，高温烘干时间为10-15min。
焊芯直径为3.2毫米时，低温预热温度为60-80℃，预热时间为15-25min，中温烘干温度为80-100℃，中温烘干时间为15-20min，高温烘干温度,160-180℃，高温烘干时间为10-15min。
焊芯直径为4毫米时，低温预热温度为70-100℃，预热时间为20-30min，中温烘干温度为100-120℃，中温烘干时间为15-20min，高温烘干温度为180-200℃，高温烘干时间为15-20min。
焊芯直径为5毫米时，低温预热温度为80-100℃，预热时间为20-30min，中温烘干温度为110-130℃，中温烘干时间为20-25min，高温烘干温度为200-210℃，高温烘干时间为15-20min。
焊芯直径为6毫米时，低温预热温度为80-100℃，预热时间为25-35min，中温烘干温度为110-140℃，中温烘干时间为20-25min，高温烘干温度为200-210℃，高温烘干时间为15-20min。
为了更具体的说明本发明的技术方案，现通过以下实施例来进行详细的说明。
实施例一：
一种焊条，包括焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，所述药皮包括如下质量份配比的组份：还原钛50份；锰铁9份；白土2.5份；木粉1份；纤维素2份；云母6份；白泥10份；粘土2.5份；大理石10份；长石7份；按照上述配比取各组份，经加入粘接剂湿拌均匀制成混合粉末，将混合粉末压涂在焊芯上，经高温烘干制成焊条；焊芯为碳钢，焊芯的直径为2毫米，长度为250毫米，焊芯尾部设置有一段裸焊芯，为15毫米；药皮的厚度为0.5毫米，药皮的质量为焊条总质量的30％，焊条前端的药皮设置有45°的倒角。
焊条制备方法的具体工艺步骤为：
制粉步骤；按质量份配比，还原钛50份；锰铁9份；白土2.5份；木粉1份；纤维素2份；云母6份；白泥10份；粘土2.5份；大理石10份；长石7份；经粉碎球磨，制成200目的粉末；
湿拌步骤；将粉碎球磨的粉末混合均匀，缓慢加入粘接剂，粘接剂与粉末的重量份配比为20：100，常温下搅拌15min，湿拌均匀，即成焊条药皮的粉末涂料；其中，粘接剂为模数为M3.2，波美度为43％且钾钠比为2：1的钾钠水玻璃溶液；
压涂步骤；常温下采用无级变速焊条螺旋涂料机将所制备的焊条药皮的粉末涂料在焊芯上进行压涂，将焊条表面压出光洁、均匀密实的药皮涂层；
干燥步骤；将压涂好的湿焊条直接放入烘焙箱进行干燥处理，40℃低温预热15min，85℃中温烘干15min，140℃高温烘干12min，最后取出晾至室温，而后将烘干后的焊条按照规定重量包装。
实施例二：
一种焊条，包括焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，所述药皮由如下质量份配比的组份制成：还原钛55份；锰铁9份；白土2份；木粉3份；纤维素3份；云母5份；白泥8份；粘土3.5份；大理石7份；长石4.5份；按照上述配比取各组份，经加入粘接剂湿拌均匀制成混合粉末，将混合粉末压涂在焊芯上，经高温烘干制成焊条；焊芯为碳钢，焊芯的直径为3.2毫米，长度为400毫米，焊芯尾部设置有一段裸焊芯，为25毫米；药皮的厚度为1毫米，药皮的质量为焊条总质量的30％，焊条前端的药皮设置有45°的倒角。
焊条制备方法的具体工艺步骤为：
制粉步骤；按质量份配比，还原钛55份；锰铁9份；白土2份；木粉3份；纤维素3份；云母5份；白泥8份；粘土3.5份；大理石7份；长石4.5份；经粉碎球磨，制成200目的粉末；
湿拌步骤；将粉碎球磨的粉末混合均匀，缓慢加入粘接剂，粘接剂与粉末的重量份配比为22：100，常温下搅拌15min，湿拌均匀，即成焊条药皮的粉末涂料；其中，粘接剂为模数为M3.1，波美度为45％且钾钠比为2：1的钾钠水玻璃溶液；
压涂步骤；常温下采用无级变速焊条螺旋涂料机将所制备的焊条药皮的粉末涂料在焊芯上进行压涂，将焊条表面压出光洁、均匀密实的药皮涂层；
干燥步骤；将压涂好的湿焊条常温下自然晾晒一段时间后再放入烘焙箱进行干燥处理，80℃低温预热25min，90℃中温烘干15min，160℃高温烘干15min，最后取出晾至室温，而后将烘干后的焊条按照规定重量包装。
实施例三：
一种焊条，包括焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，所述药皮由如下质量份配比的组份制成：还原钛58份；锰铁8.5份；白土4份；木粉1份；纤维素1份；云母3份；白泥10份；粘土1份；大理石9.5份；长石4份；按照上述配比取各组份，经加入粘接剂湿拌均匀制成混合粉末，将混合粉末压涂在焊芯上，经高温烘干制成焊条；焊芯为碳钢，焊芯的直径为3.2毫米，长度为450毫米，焊芯尾部设置有一段裸焊芯，为25毫米；药皮的厚度为1.5毫米，药皮的质量为焊条总质量的36％，焊条前端的药皮设置有45°的倒角。
焊条制备方法的具体工艺步骤为：
制粉步骤；按质量份配比，焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，所述药皮由如下质量份配比的组份制成：还原钛58份；锰铁8.5份；白土4份；木粉1份；纤维素1份；云母3份；白泥10份；粘土1份；大理石9.5份；长石4份；经粉碎球磨，制成300目的粉末；
湿拌步骤；将粉碎球磨的粉末混合均匀，缓慢加入粘接剂，粘接剂与粉末的重量份配比为22：100，常温下搅拌25min，湿拌均匀，即成焊条药皮的粉末涂料；其中，粘接剂为模数为M3.4，波美度为46％且钾钠比为2：1的钾钠水玻璃溶液；
压涂步骤；常温下采用无级变速焊条螺旋涂料机将所制备的焊条药皮的粉末涂料在焊芯上进行压涂，将焊条表面压出光洁、均匀密实的药皮涂层；
干燥步骤；将压涂好的湿焊条常温下自然晾晒一段时间后再放入烘焙箱进行干燥处理，80℃低温预热25min，90℃中温烘干20min，160℃高温烘干15min，最后取出晾至室温，而后将烘干后的焊条按照规定重量包装。
实施例四：
一种焊条，包括焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，所述药皮由如下质量份配比的组份制成：还原钛50份；锰铁8份；白土2份；木粉1.5份；纤维素1.5份；云母3.5份；白泥10份；粘土1.5份；大理石8份；长石4份，金红石10份；按照上述配比取各组份，经加入粘接剂湿拌均匀制成混合粉末，将混合粉末压涂在焊芯上，经高温烘干制成焊条；焊芯为碳钢，焊芯的直径为5毫米，长度为450毫米，焊芯尾部设置有一段裸焊芯，为25毫米；药皮的厚度为1.5毫米，药皮的质量为焊条总质量的32％，焊条前端的药皮设置有45°的倒角。
焊条制备方法的具体工艺步骤为：
制粉步骤；按质量份配比，焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，所述药皮由如下质量份配比的组份制成：还原钛50份；锰铁8份；白土2份；木粉1.5份；纤维素1.5份；云母3.5份；白泥10份；粘土1.5份；大理石8份；长石4份，金红石10份；经粉碎球磨，制成200目的粉末；
湿拌步骤；将粉碎球磨的粉末混合均匀，缓慢加入粘接剂，粘接剂与粉末的重量份配比为25：100，常温下搅拌25min，湿拌均匀，即成焊条药皮的粉末涂料；其中，粘接剂为模数为M3.1，波美度为46％且钾钠比为2：1的钾钠水玻璃溶液；
压涂步骤；常温下采用无级变速焊条螺旋涂料机将所制备的焊条药皮的粉末涂料在焊芯上进行压涂，将焊条表面压出光洁、均匀密实的药皮涂层；
干燥步骤；将压涂好的湿焊条常温下自然晾晒一段时间后再放入烘焙箱进行干燥处理，80℃低温预热30min，120℃中温烘干25min，210℃高温烘干15min，最后取出晾至室温，而后将烘干后的焊条按照规定重量包装。
实施例五：
一种焊条，包括焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，所述药皮由如下质量份配比的组份制成：还原钛56.6份，锰铁7.4份，白土2.9份，木粉1.9份，纤维素1.9份，云母4.7份，白泥8.5份，粘土1.9份，大理石8.5份，长石5.7份；按照上述配比取各组份，经加入粘接剂湿拌均匀制成混合粉末，将混合粉末压涂在焊芯上，经高温烘干制成焊条；焊芯为碳钢，焊芯的直径为2.5毫米，长度为350毫米，焊芯尾部设置有一段裸焊芯，为20毫米；药皮的厚度为0.8毫米，药皮的质量为焊条总质量的30％，焊条前端的药皮设置有45°的倒角。
焊条制备方法的具体工艺步骤为：
制粉步骤；按质量份配比，焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，所述药皮由如下质量份配比的组份制成：还原钛56.6份，锰铁7.4份，白土2.9份，木粉1.9份，纤维素1.9份，云母4.7份，白泥8.5份，粘土1.9份，大理石8.5份，长石5.7份；经粉碎球磨，制成200目的粉末；
湿拌步骤；将粉碎球磨的粉末混合均匀，缓慢加入粘接剂，粘接剂与粉末的重量份配比为22：100，常温下搅拌25min，湿拌均匀，即成焊条药皮的粉末涂料；其中，粘接剂为模数为M3.1，波美度为46％且钾钠比为2：1的钾钠水玻璃溶液；
压涂步骤；常温下采用无级变速焊条螺旋涂料机将所制备的焊条药皮的粉末涂料在焊芯上进行压涂，将焊条表面压出光洁、均匀密实的药皮涂层；
干燥步骤；将压涂好的湿焊条常温下自然晾晒一段时间后再放入烘焙箱进行干燥处理，60℃低温预热15min，80℃中温烘干15min，170℃高温烘干15min，最后取出晾至室温，而后将烘干后的焊条按照规定重量包装。
实施例六：
一种焊条，包括焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，所述药皮由如下质量份配比的组份制成：还原钛55份，锰铁6.4份，白土2份，木粉1.6份，纤维素1.6份，云母3份，白泥7份，粘土1.4份，大理石6.3份，长石4.7份，金红石11份；按照上述配比取各组份，经加入粘接剂湿拌均匀制成混合粉末，将混合粉末压涂在焊芯上，经高温烘干制成焊条；焊芯为碳钢，焊芯的直径为2.5毫米，长度为350毫米，焊芯尾部设置有一段裸焊芯，为20毫米；药皮的厚度为0.8毫米，药皮的质量为焊条总质量的30％，焊条前端的药皮设置有45°的倒角。
焊条制备方法的具体工艺步骤为：
制粉步骤；按质量份配比，焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，所述药皮由如下质量份配比的组份制成：还原钛55份，锰铁6.4份，白土2份，木粉1.6份，纤维素1.6份，云母3份，白泥7份，粘土1.4份，大理石6.3份，长石4.7份，金红石11份；经粉碎球磨，制成200目的粉末；
湿拌步骤；将粉碎球磨的粉末混合均匀，缓慢加入粘接剂，粘接剂与粉末的重量份配比为22：100，常温下搅拌25min，湿拌均匀，即成焊条药皮的粉末涂料；其中，粘接剂为模数为M3.1，波美度为46％且钾钠比为2：1的钾钠水玻璃溶液；
压涂步骤；常温下采用无级变速焊条螺旋涂料机将所制备的焊条药皮的粉末涂料在焊芯上进行压涂，将焊条表面压出光洁、均匀密实的药皮涂层；
干燥步骤；将压涂好的湿焊条常温下自然晾晒一段时间后再放入烘焙箱进行干燥处理，60℃低温预热20min，100℃中温烘干15min，170℃高温烘干15min，最后取出晾至室温，而后将烘干后的焊条按照规定重量包装。
进一步需要说明的是，为了检验本发明技术方案的原料选取与质量配比是否科学合理，发明人对各原料的种类和质量配比进行了不同的对比试验：
首先，对锰铁的质量配比进行调整，药皮由如下质量份配比的组份制成：；还原钛50份；锰铁15份；白土3.5份；木粉3份；纤维素2份；云母6份；白泥8份；粘土1.5份；大理石6份；长石5份；其中，锰铁的含量为15份，质量配比高于本技术方案所限定的6-9份；按照上述配比取各组份，经加入粘接剂湿拌均匀制成混合粉末，将混合粉末压涂在焊芯上，经高温烘干制成焊条；对焊条进行检测发现，其焊接金属的蠕变强度特性劣化；不断调整锰铁的含量发现锰铁含量在6-9份时，焊条的性能和焊接金属的强度和韧性最好。
与上述同样的方法改变其他几种原料的质量份配比并对制成的焊条测试发现，还原钛含量过高会造成压涂困难，焊板温度过高，熔渣变稀，还原钛质量份配比在50-60时，还原性好，电弧稳定，熔池平镜，熔敷效率增加，金属为细雾状过渡，电弧柔和，焊缝成型美观，熔渣覆盖好；大理石含量过高会增加药皮的熔点，增加粘渣度，造成焊接速度减慢，易使焊缝产生内气孔，焊缝成型粗糙，脱渣率、飞溅率和耗电量相应增加；云母含量过高可导致药皮疏松过粗，焊条易破头及擦伤，焊条药皮表面质量差；白泥含量过高不利于焊条压涂，使焊缝产生粘渣，增加焊缝含氢量，白泥含量过低容易导致焊条药皮开裂；长石含量过高会减慢焊接速度，增加渣粘度；由此证明本发明技术方案的各原料的质量份配比科学合理。
其次，发明人替换焊条药皮的原料并进行了两组对比试验：
第一组
方案一：取还原钛55份；锰铁9份；白土2份；木粉3份；纤维素3份；云母5份；白泥8份；粘土3.5份；大理石7份；长石4.5份；
方案二：取钛白粉35份、还原钛25份、锰铁9份、白土2份、木粉3份、纤维素2份、白泥8份、云母5份、大理石7份、长石4份；
钛白粉和还原钛主要成分均为二氧化钛，方案二中加入钛白粉35分，减少了还原钛的用量；按照上述两种质量份配比取各组份，经加入粘接剂湿拌均匀制成混合粉末，将混合粉末压涂在焊芯上，经高温烘干制成焊条一和焊条二；对焊条一和焊条二进行检测发现，两种焊条均制作简单方便，烘干时药皮不易发生裂纹，焊条外表美观，质量好，药皮与焊芯连接性能好，焊条的引弧能力相当，熔渣均较少，脱渣都较容易，但相对于焊条一添加钛白粉的焊条二飞溅较大，焊缝易热裂，机械性能较差，冷弯时易折断，其中，焊接母材的抗拉强度为270N/mm2，经过检测通过焊条一焊接后的的焊缝抗拉强度为273N/mm2，通过焊条二焊接后的焊缝抗拉强度为245N/mm2，通过检测发现，通过方案二制成的焊条焊接形成的焊缝抗拉强度达到母材抗拉强度的90.7％，由本技术方案制成的焊条焊接形成的焊缝抗拉强度略高于母材的抗拉强度，由此可见，本方案制成的焊条焊接后的焊缝抗拉强度较高，方案二含有的原料钛白粉价格昂贵，焊条二的成本明显高于焊条一，降低了经济利益。
第二组
方案一：还原钛50份；锰铁9份；白土2.5份；木粉1份；纤维素2份；云母6份；白泥10份；粘土2.5份；大理石10份；长石7份；
方案二：还原钛50份；锰铁9份；白土2.5份；木粉1份；纤维素2份；云母6份；白泥10份；粘土2.5份；萤石10份；长石7份；
大理石主要成分为碳酸钙，萤石的主要成分是氟化钙，制作药皮时二者的作用均为脱硫和造渣造气，方案二用萤石代替大理石，按照上述两种质量份配比取各组份，经加入粘接剂湿拌均匀制成混合粉末，将混合粉末压涂在焊芯上，经高温烘干制成焊条一和焊条二；对焊条一和焊条二进行检测发现，两种焊条均制作简单方便，烘干时药皮不易发生裂纹，焊条外表美观，质量好，药皮与焊芯连接性能好，脱渣都较容易；相对于焊条一，焊条二加入的萤石比大理石熔点低，制作的焊条药皮熔点较低，熔渣较稀，脱渣比焊条一较为容易，焊缝中气体易逸出，但是焊条二相对于焊条一的稳弧能力较差，交流焊接困难，且易与氢结合生成氟化氢，氟化氢易挥发且有毒，使用时需加强安全保护，但萤石本身无毒；其中，焊接母材的抗拉强度为300N/mm2，经过检测通过焊条一焊接后的的焊缝抗拉强度为297N/mm2，通过焊条二焊接后的焊缝抗拉强度为267N/mm2，通过检测发现，通过方案二制成的焊条焊接形成的焊缝抗拉强度达到母材抗拉强度的89％，由本技术方案制成的焊条焊接形成的焊缝抗拉强度达到母材抗拉强度的99％，由此可见，本方案制成的焊条焊接后的焊缝抗拉强度较高，方案二含有的原料萤石价格较贵，综合考虑，本发明技术方案使用大理石制作的焊条药皮性能更好，环保安全，且成本较低，能获得较大的经济效益。
综上，本发明技术方案焊条药皮的原料种类选取和各原料之间的质量份配比是经过发明人反复试验和对比得出的，是最优化最科学合理的技术方案，采用本技术方案制作的焊条生产成本交底且焊条药皮性能较好，使用的原料较少，制作简单方便，烘干时药皮不易发生裂纹而掉落，焊条外表美观，质量好，药皮与焊芯连接性能好，焊条的引弧能力好，熔渣少，飞溅小，烟雾少，脱渣容易，经济性好，提高工作效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊条，包括焊芯和包裹在所述焊芯表面的药皮，其特征在于，按质量份配比，所述药皮的组份包括：
还原钛50-60份；
锰铁6-9份；
白土2-4份；
木粉1-3份；
纤维素1-3份；
云母3-6份；
白泥7-10份；
粘土1-4份；
大理石6-10份；
长石4-7份。
2.如权利要求1所述的一种焊条，其特征在于，所述药皮包括以下组份：还原钛55-60份，锰铁6-8份，白土2.5-3.5份，木粉1.5-3份，纤维素1.5-3份，云母4.5-6份，白泥8-9份，粘土1.5-3.5份，大理石7-9份，长石5-7份。
3.如权利要求2所述的一种焊条，其特征在于，所述药皮包括以下组分：组份为还原钛56.6份，锰铁7.4份，白土2.9份，木粉1.9份，纤维素1.9份，云母4.7份，白泥8.5份，粘土1.9份，大理石8.5份，长石5.7份。
4.如权利要求1所述的一种焊条，其特征在于，所述焊芯为碳钢或合金钢。
5.如权利要求1所述的一种焊条，其特征在于，所述药皮的厚度为所述焊芯直径的25％-35％；所述药皮的质量为焊条总质量的28％-36％；所述焊条前端的药皮设置有倒角。
6.权利要求1-5任意一项所述焊条的制备方法，其特征在于，其具体工艺步骤为：
制粉步骤；按质量份配比，取各原料经粉碎球磨，制成粉末；
湿拌步骤；将粉碎球磨的粉末混合均匀，加入粘接剂，常温下搅拌10-25min，湿拌均匀，即成焊条药皮的粉末涂料；
压涂步骤；常温下将所制备的焊条药皮的混合粉末涂料在焊芯上进行压涂；
干燥步骤；将压涂好的湿焊条直接放入烘焙箱或在常温下自然晾晒1-8h后再放入烘焙箱进行干燥处理即得。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述湿拌步骤中加入的粘接剂为模数为M3.1-3.4、波美度为43％-46％的钾钠水玻璃溶液；每100㎏所述混合粉末至少添加1㎏粘接剂。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述粘接剂与所述混合粉末的重量份配比为20-25：100。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述制粉步骤中的制成粉末的粒度为100-400目。
10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述干燥步骤中的干燥处理包括低温预热、中温烘干和高温烘干；所述低温预热采用的温度为40-100℃，预热时间为15-35min；所述中温烘干采用的温度为80-140℃，中温烘干时间为10-25min；所述高温烘干采用的温度为130-210℃，高温烘干时间为10-20min。
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