CN109175788A - 不锈钢低温用埋弧烧结焊剂 - Google Patents

不锈钢低温用埋弧烧结焊剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种不锈钢低温用埋弧烧结焊剂，其由多种组分的干粉和粘结剂水玻璃制备而成，其特征在于，所述干粉中各组分的重量份配比为：萤石15‑30重量份、白刚玉15‑30重量份、镁砂20‑35重量份、硅灰石10‑25重量份、合金粉1‑5重量份。该焊剂是照包括如下步骤的方法制备得到的：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700‑800℃下高温烧结45‑60min，再经过冷却、筛分，即得。本发明的焊剂呈现如说明书所述优良效果。

Description

不锈钢低温用埋弧烧结焊剂
技术领域
本发明涉及一种不锈钢低温用埋弧烧结焊剂，主要适用于不锈钢的埋弧焊接，特别适用于石化、核电等行业里的中厚板焊接。
背景技术
随着现代工业的发展，自动化水平的提高，不锈钢埋弧自动焊因其自动化程度高、焊接速度快、焊缝工艺性能好的特点，在石化、核电等行业得到广泛应用。目前，普通焊剂在中厚板焊接时，成形、脱渣等工艺性能不好，合金元素烧损较大，-196℃下韧性差，耐腐蚀性能等不能满足高端用户的需求，因此，其配套焊材性能就显得尤为重要。以往的研究表明，低碱度渣系烧结焊剂容易获得良好的工艺性能，但其低温韧性较差；高碱度渣系烧结焊剂由于酸性氧化物含量少，焊剂氧化性弱，抗气孔能力强，其低温韧性较好，因此需要选用碱度适中的焊剂渣系。对埋弧焊来说，除焊丝外，焊缝的性能、焊接的质量主要取决于焊剂，高品质焊剂的需求量增加迅速。
现有技术公开了一些焊剂的配方，例如，CN108057964A(申请号：201711323063.0，金威)公开了一种镍基丝极埋弧焊用烧结焊剂由多种组分的干粉和粘结剂水玻璃制备而成，所述干粉中各组分的重量份配比为：萤石48-68重量份例如48-60重量份，白刚玉18-38重量份例如18-25重量份例如18-21重量份，镁砂15-25重量份例如15-21重量份，硅灰石5-10重量份例如5-8重量份以及其它组分；该发明还涉及所述镍基丝极埋弧焊用烧结焊剂的制造方法；据信该发明镍基丝极埋弧焊用烧结焊剂呈现优异性能例如具有优良的耐腐蚀性能，优良的焊接电渣熔池稳定性、焊道成形性和脱渣性，优良的抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能。然而，现有的焊剂均难以满足本发明相关应用的要求。因此，本领域技术人员仍然期待有不锈钢低温用埋弧烧结焊剂，并且期待这种焊剂能够适用于不锈钢的埋弧焊接，特别是能够适用于石化、核电等行业里的中厚板焊接。
发明内容
本发明解决的技术问题是克服现有不锈钢低温用埋弧焊剂焊接工艺性能不好、低温韧性差的缺点。本发明提出一种烧结焊剂体系，设计一种烧结焊剂，合金元素烧损少，可以较好的控制焊缝金属铁素体含量，-196℃具有较高的冲击韧性、焊道成型美观，脱渣性好，耐腐蚀性能优良。本发明根据焊剂熔渣的物理特性对焊接工艺性能的影响，设计CaF2-Al2O3-MgO-SiO2为该焊剂的渣系。在保证焊缝金属具有良好的工艺性能的同时，适当提高焊剂的碱度，提高焊缝金属低温韧性。本发明基于这些发现而得以完成。
为此，本发明第一方面提供了一种不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其由多种组分的干粉和粘结剂水玻璃制备而成，其特征在于，所述干粉中各组分的重量份配比为：萤石15-30重量份、白刚玉15-30重量份、镁砂20-35重量份、硅灰石10-25重量份、合金粉1-5重量份。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述干粉中各组分的重量份配比为：萤石25-30重量份、白刚玉20-25重量份、镁砂20-25重量份、硅灰石20-25重量份、合金粉2-4重量份。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述干粉中各组分的重量份配比为以下配比1～配比6的任意一项：
配比1：干磨萤石27重量份、白刚玉22重量份、烧结镁砂25重量份、硅灰石23重量份、合金粉3重量份；
配比2：干磨萤石25重量份、白刚玉25重量份、烧结镁砂25重量份、硅灰石25重量份、合金粉2重量份；
配比3：干磨萤石30重量份、白刚玉20重量份、烧结镁砂20重量份、硅灰石20重量份、合金粉4重量份；
配比4：干磨萤石30重量份、白刚玉15重量份、烧结镁砂35重量份、硅灰石10重量份、合金粉5重量份；
配比5：干磨萤石15重量份、白刚玉30重量份、烧结镁砂20重量份、硅灰石25重量份、合金粉1重量份；
配比6：干磨萤石26重量份、白刚玉25重量份、烧结镁砂22重量份、硅灰石24重量份、合金粉3重量份。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述粘结剂与干粉的重量比为15～25：100；例如，所述粘结剂与干粉的重量比为20～25：100。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述粘结剂是钾钠比为1～2：1的水玻璃，例如所述粘结剂是钾钠比为1～1.5：1的水玻璃，例如是钾钠比为1：1的水玻璃。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述粘结剂硅酸钾钠具有40.0-46.0的波美度°Bé(20℃)，任选的该粘结剂硅酸钾钠具有2.8-3.8的模数。粘结剂硅酸钾钠是一种无色、略带色透明或半透明稠状液体或玻璃块状体。所述水玻璃硅酸钾钠可以从市场上购得，在本发明中，如未特别说明，所用的水玻璃均是从市场上购得的；并且在具体实例中如未另外说明，所用粘结剂是钾钠比为1：1的水玻璃。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述萤石可以是以干磨萤石的形式加入亦可以是以浮选萤石的形式加入，两者在化学组成上无差异，并且在应用于本发明时效果亦无差异。在一个实施方案中，所述萤石的主要成分是CaF2。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述白刚玉的主要成分是Al2O3。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述镁砂可以是以烧结镁砂的形式加入亦可以是以电熔镁砂的形式加入，两者在化学组成上无差异，并且在应用于本发明时效果亦无差异。在一个实施方案中，所述镁砂的主要成分是MgO。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述硅灰石的主要成分是硅酸钙，典型的包含CaO和SiO2。天然硅灰石矿的主要成分为偏硅酸钙(CaSiO3)。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述合金粉是用于平衡熔敷金属组份的合金粉。特别是镍铬铁合金粉，例如是含镍20～30％、铬50～60％、余量铁的合金粉，在后面的实例中如未另外说明，所用合金粉是含镍23～27％、铬53～57％、余量铁的合金粉。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，其是照包括如下步骤的方法制备得到的：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700-800℃下高温烧结45-60min，再经过冷却、筛分，即得。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，其粒度范围为20～80目。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，其是用于配合ER308L焊丝使用的焊剂。ER308L焊丝通常用于焊接304不锈钢和核电第二层。
根据本发明第一方面的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，其碱度在1.8-2.1范围内。
进一步的，本发明第二方面提供了制备不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂的方法，该不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂由多种组分的干粉和粘结剂水玻璃制备而成，所述干粉中各组分的重量份配比为：萤石15-30重量份、白刚玉15-30重量份、镁砂20-35重量份、硅灰石10-25重量份、合金粉1-5重量份；所述方法包括如下步骤：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700-800℃下高温烧结45-60min，再经过冷却、筛分，即得。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述干粉中各组分的重量份配比为：萤石25-30重量份、白刚玉20-25重量份、镁砂20-25重量份、硅灰石20-25重量份、合金粉2-4重量份。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述干粉中各组分的重量份配比为以下配比1～配比6的任意一项：
配比1：干磨萤石27重量份、白刚玉22重量份、烧结镁砂25重量份、硅灰石23重量份、合金粉3重量份；
配比2：干磨萤石25重量份、白刚玉25重量份、烧结镁砂25重量份、硅灰石25重量份、合金粉2重量份；
配比3：干磨萤石30重量份、白刚玉20重量份、烧结镁砂20重量份、硅灰石20重量份、合金粉4重量份；
配比4：干磨萤石30重量份、白刚玉15重量份、烧结镁砂35重量份、硅灰石10重量份、合金粉5重量份；
配比5：干磨萤石15重量份、白刚玉30重量份、烧结镁砂20重量份、硅灰石25重量份、合金粉1重量份；
配比6：干磨萤石26重量份、白刚玉25重量份、烧结镁砂22重量份、硅灰石24重量份、合金粉3重量份。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述粘结剂与干粉的重量比为15～25：100；例如，所述粘结剂与干粉的重量比为20～25：100。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述粘结剂是钾钠比为1～2：1的水玻璃，例如所述粘结剂是钾钠比为1～1.5：1的水玻璃，例如是钾钠比为1：1的水玻璃。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述粘结剂硅酸钾钠具有40.0-46.0的波美度°Bé(20℃)，任选的该粘结剂硅酸钾钠具有2.8-3.8的模数。粘结剂硅酸钾钠是一种无色、略带色透明或半透明稠状液体或玻璃块状体。所述水玻璃硅酸钾钠可以从市场上购得，在本发明中，如未特别说明，所用的水玻璃均是从市场上购得的；并且在具体实例中如未另外说明，所用粘结剂是钾钠比为1：1的水玻璃。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述萤石可以是以干磨萤石的形式加入亦可以是以浮选萤石的形式加入，两者在化学组成上无差异，并且在应用于本发明时效果亦无差异。在一个实施方案中，所述萤石的主要成分是CaF2。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述白刚玉的主要成分是Al2O3。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述镁砂可以是以烧结镁砂的形式加入亦可以是以电熔镁砂的形式加入，两者在化学组成上无差异，并且在应用于本发明时效果亦无差异。在一个实施方案中，所述镁砂的主要成分是MgO。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述硅灰石的主要成分是硅酸钙，典型的包含CaO和SiO2。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述合金粉是用于平衡熔敷金属组份的合金粉。特别是镍铬铁合金粉，例如是含镍20～30％、铬50～60％、余量铁的合金粉，在后面的实例中如未另外说明，所用合金粉是含镍23～27％、铬53～57％、余量铁的合金粉。
根据本发明第二方面的方法，其特征在于，所述不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂的粒度范围为20～80目。
根据本发明的任一方面，其中所述不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂具有本发明任一实施例所述的配料比例。
本发明的任一方面的任一实施方案，可以与其它实施方案进行组合，只要它们不会出现矛盾。此外，在本发明任一方面的任一实施方案中，任一技术特征可以适用于其它实施方案中的该技术特征，只要它们不会出现矛盾。
下面对本发明作进一步的描述。
本发明所引述的所有文献，它们的全部内容通过引用并入本文，并且如果这些文献所表达的含义与本发明不一致时，以本发明的表述为准。此外，本发明使用的各种术语和短语具有本领域技术人员公知的一般含义，即便如此，本发明仍然希望在此对这些术语和短语作更详尽的说明和解释，提及的术语和短语如有与公知含义不一致的，以本发明所表述的含义为准。
本发明涉及的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂各组分的作用详述如下：
一般而言，主要成份CaF2的萤石的主要作用是造渣、导电和去氢，同时也是电渣过程顺利进行的关键。随着萤石/CaF2添加比例的增加，熔渣的电导率逐渐增大，当电导率增大到一定程度时，产生的电阻热才能保证电渣过程的快速建立以及电渣熔池的稳定，从而保证整个电渣焊过程的稳定。但过多的萤石/CaF2会使电导率过高、熔渣粘度降低，影响电渣焊的稳定性以及焊道成型质量。
一般而言，主要成份Al2O3的白刚玉的加入能调整焊剂熔渣的物理性能，调节焊接过程中的电弧与电渣过程，并在一定程度上改善渣壳及焊缝成形。
一般而言，主要成份包含CaO、SiO2的硅灰石的主要功能是起平衡焊剂酸碱度及造渣的作用。CaO可提高焊接熔渣的碱度，改善堆焊层熔敷金属的机械性能。SiO2降低熔渣的碱度，但具有调整熔渣流动性、细化熔滴和改善焊缝成形的作用。
一般而言，主要成份MgO的镁砂主要作为造渣剂加入，它能提高熔渣的碱度，增加熔渣的透气性和表面张力，改善了焊剂的脱渣性。
在本发明中，合金粉(例如，镍铬铁合金粉，其在本发明中亦称为镍铬铁粉)的加入具有补充有效合金元素稀释和烧损的作用。
在本发明中，为保证焊剂的品质，粘结剂采用钾钠比为1～2:1的水玻璃，其室温下波美度约为40～43，干粉经过湿混造粒，再经烘干，筛分后经过高温烧结，再经冷却、提升、筛分、包装而制成，焊剂粒度控制在20～80目范围内。
本发明设计的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其使用的干磨萤石主要成分为CaF2；烧结镁砂主要成分为MgO；白刚玉的主要成分为Al2O3；硅灰石的主要为CaO和SiO2组成的复合化合物。
根据本发明的烧结焊剂，其是通过将所述配料组分与水玻璃搅拌均匀，造粒，烘干，再经烧结而制成的。根据本发明的烧结焊剂，其是通过将所述配料组分与水玻璃搅拌均匀，造粒，烘干，筛分，再经700-800℃烧结(例如烧结0.5-2小时，例如约1小时)而制成的。
本发明下文各实施例所用合金粉中的镍是以金属镍的形式添加的，这些实施例在“d)性能考察”时是以焊接速度12～15m/h进行的，若提高速度会对焊道成形性产生显著不利的影响。本发明人参照下文实施例1～实施例6的试验，不同的仅是将其中合金粉中的镍改为以氮化金属镍的形式添加并且镍在合金中的比例不变，已经出人意料地发现，结果显示在焊接速度25～28m/h的条件下各项性能仍然能够达到实施例1～实施例6各焊剂的指标，例如参照实施例1但合金粉中的镍改为等镍量的氮化金属镍粉后，抗拉强度为615Rm/Mpa、伸长率(A/％)为41、-196℃冲击值(AKv/J)为67。为此，本发明的一个实施方案中，所述合金粉中的镍是以氮化金属镍粉的形式添加的。
为提高焊缝金属焊接工艺性，-196℃低温韧性，本发明采用的主要手段是：
1、提高焊缝金属-196℃低温韧性的主要手段：向焊剂中添加合金元素，以保证焊缝中过渡了合理的合金元素，较好的控制了铁素体含量，以上合金元素的加入主要优选铁合金铬铁作为过渡形式，因为它在烧结期间不分解，含铬铁合金以可预测的方式转移碳，镍元素以金属颗粒形式过渡；提高原材料质量，减少原材料中带来的有害杂质，提高焊缝的纯净度；本发明配方能够有效地抑制H、O等有害元素向焊缝过渡，有效地增强焊缝的脱S、P效果。
2、改善焊接工艺性能的主要手段：以MgO、Al2O3作为调整碱度的主要造渣剂，控制焊剂的碱度范围1.8-2.1，使其具有低碱度渣系的良好焊接工艺性能优点。本发明配方能够有效地改善熔渣的黏度、表面张力、流动性等，从而改善焊缝的表面光滑度和渣壳的脱渣性能，保证了焊缝的表面质量。
本发明技术方案提供了一些与现有技术相比明显的优点和效果，例如但不限于以下至少一方面：
1、本发明合理调配了焊剂各组份的比例，采用了一种碱度适中的烧结焊剂体系，较好的调整了熔渣的黏度、表面张力和流动性，使焊剂施焊过程中电弧燃烧稳定，焊后脱渣容易，焊道边缘过渡平滑，坡口、窄间隙等苛刻条件下焊接工艺性能亦优良。
2、本发明配方能够有效地抑制抑制H、O等有害元素向焊缝过渡，且S、P增量低，保证了焊缝金属的纯净度、奥氏体形成元素烧损少等，提高了焊缝金属的-196℃低温冲击韧性。
3、本发明与ER308L焊丝匹配，由于其焊缝具有较低的铁素体含量，焊缝金属具有较高的低温冲击韧性，夏比冲击值AKv(-196℃)均值达到63J，且冲击值较为稳定。
具体实施方式
通过下面的实施例可以对本发明进行进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。本领域的专业人员能够理解，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明进行各种变化和修饰。本发明对试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性和/或具体的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。以下实施例进一步说明本发明，而不是限制本发明。
实施例1：
a)焊剂干粉部分的配料比例：
干磨萤石27重量份、白刚玉22重量份、烧结镁砂25重量份、硅灰石23重量份、合金粉3重量份；
合金粉：镍25％铬56％合金粉；
粘结剂水玻璃其占干粉重的22％、钾钠比1：1、43.2°Bé(20℃)、模数3.3。
b)焊剂碱度：2
c)制备方法：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700-800℃下高温烧结45-60min，再经过冷却、筛分，即得。具体制法是：将所需原材料进行过筛按配方进行配比称重，复验总重量后将干粉放入干混器中进行干混，干混均匀后放入湿拌器，加入水玻璃进行湿拌，湿拌均匀后将湿粉通过传送带送入造粒盘进行造粒，造粒完成后经传送带送入烘干炉，在280-290℃进行烘干45min，去除水分后将焊剂过筛，将筛分后在标准粒度范围内的焊剂送入烧结炉，在730-740℃温度下烧结1小时，出炉后冷却后再次筛分(20～80目颗粒)，将粒度检验合格的焊剂包装、入库，焊剂生产完成。
d)性能考察
将本实施例所得焊剂配合ER308L焊丝进行焊接试验，试验用钢板材质为304不锈钢，板厚20mm；焊丝直径：4.0mm。各种测定项目的测定方法均是本领域常规的测定方法，具体方法和工艺参数参见CN108057964A，特别是参见CN108057964A之“表2：焊接工艺参数”但焊接速度降为12～15m/h。结果：焊接工艺性能显示焊接电渣熔池稳定性、焊道成形性和脱渣性均优良，焊接试验中均没有飞溅情况发生，搭接处的平整度均优良。
焊丝及熔敷金属的化学成分(％)如下表(配合ER308L焊丝)：
C Si Mn Cr Ni
焊丝成分 0.014 0.49 1.83 19.95 9.81
熔敷金属成分 0.019 0.632 1.308 19.05 10.21
熔敷金属力学性能(配合ER308L焊丝)如下(均为5次试验测定结果)：
抗拉强度(R<sub>m</sub>/Mpa) 伸长率(A/％) -196℃冲击值(AK<sub>v</sub>/J)
600 42 66
以上抗拉强度、伸长率、-196℃冲击值的测试分别按照以下标准进行：GB/T12470-2018埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂。
实施例11：
CN102581518A(中国专利申请号2012100794134，金威)说明书[0153]表1公开了S1～S6的6种焊剂组方，其中用到的白刚玉用量明显比本发明低，硅灰石用量明显比本发明高，所用的合金粉为镍合金粉。
本发明人在本实施例11中，使用CN102581518A之S1～S6的6种焊剂组方，CaF2用干磨萤石、Al2O3用白刚玉、MgO用烧结镁砂、CaO与SiO2加和量用硅灰石、合金粉改用本发明实施例1，其余条件参照本发明实施例1的配方和制法，得到6种焊剂照本发明实施例1之“d)性能考察”配合ER308L焊丝进行考察，6种焊剂的结果：
抗拉强度(Rm/Mpa)在490～520范围内，伸长率(A/％)在31～34范围内，-196℃冲击值(AKv/J)在40～44范围内，其余参数结果与实施例1相当，可见，在配料比例作适当改动后，所得焊剂不能适用于本发明的使用场合。
实施例12：
CN108057964A(中国专利申请号：201711323063.0，金威)说明书之实施例1之表1公开了N1～N5的5种焊剂组方，其中用到的萤石用量明显比本发明高，还用到了氟铝酸钾，所用的合金粉为铌铁合金粉。
本发明人在本实施例12中，使用CN108057964A之N1～N5的5种焊剂组方，合金粉改用本发明实施例1，其余条件参照本发明实施例1的配方和制法，得到5种焊剂照本发明实施例1之“d)性能考察”配合ER308L焊丝进行考察，5种焊剂的结果：
抗拉强度(Rm/Mpa)在470～510范围内，伸长率(A/％)在32～36范围内，-196℃冲击值(AKv/J)在40～44范围内，其余参数结果与实施例1相当，可见，在配料比例作适当改动后，所得焊剂不能适用于本发明的使用场合，例如参考N1所得焊剂在试验中熔敷金属力学性能(配合ER308L焊丝)结果如下表：
抗拉强度(R<sub>m</sub>/Mpa) 伸长率(A/％) -196℃冲击值(AK<sub>v</sub>/J)
510 35 40、42、44、43、43
实施例2：
a)焊剂干粉部分的配料比例：
干磨萤石25重量份、白刚玉25重量份、烧结镁砂25重量份、硅灰石25重量份、合金粉2重量份；
合金粉：镍20％铬59％合金粉；
粘结剂水玻璃其占干粉重的19％、钾钠比2：1、40.4°Bé(20℃)、模数3.5。
b)焊剂碱度：1.9
c)制备方法：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700-800℃下高温烧结45-60min，再经过冷却、筛分，即得。具体制法是：将所需原材料进行过筛按配方进行配比称重，复验总重量后将干粉放入干混器中进行干混，干混均匀后放入湿拌器，加入水玻璃进行湿拌，湿拌均匀后将湿粉通过传送带送入造粒盘进行造粒，造粒完成后经传送带送入烘干炉，在200-210℃进行烘干30min，去除水分后将焊剂过筛，将筛分后在标准粒度范围内的焊剂送入烧结炉，在700-710℃温度下烧结1小时，出炉后冷却后再次筛分(20～80目颗粒)，将粒度检验合格的焊剂包装、入库，焊剂生产完成。
d)性能考察
将本实施例所得焊剂配合ER308L焊丝进行焊接试验，试验用钢板材质为304不锈钢，板厚20mm；焊丝直径：4.0mm。各种测定项目的测定方法均是本领域常规的测定方法，具体方法和工艺参数参见CN108057964A。结果：焊接工艺性能显示焊接电渣熔池稳定性、焊道成形性和脱渣性均优良，焊接试验中均没有飞溅情况发生，搭接处的平整度均优良。
配合ER308L焊丝时，焊丝及熔敷金属的化学成分(％)结果与实施例1相比，具有基本相同的变化趁势与变化幅度，例如Mn、Cr元素烧损水平与实施例1相比基本相同，Si、C、Ni元素过渡含量与实施例1基本相同。
参照实施例1的方法测定，抗拉强度(Rm/Mpa)在590～630范围内，伸长率(A/％)在40～45范围内，-196℃冲击值(AKv/J)在64～69范围内。
实施例3：
a)焊剂干粉部分的配料比例：
干磨萤石30重量份、白刚玉20重量份、烧结镁砂20重量份、硅灰石20重量份、合金粉4重量份；
合金粉：镍29％铬51％合金粉；
粘结剂水玻璃其占干粉重的15％、钾钠比1.5：1、45.7°Bé(20℃)、模数3.1。
b)焊剂碱度：1.8
c)制备方法：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700-800℃下高温烧结45-60min，再经过冷却、筛分，即得。具体制法是：将所需原材料进行过筛按配方进行配比称重，复验总重量后将干粉放入干混器中进行干混，干混均匀后放入湿拌器，加入水玻璃进行湿拌，湿拌均匀后将湿粉通过传送带送入造粒盘进行造粒，造粒完成后经传送带送入烘干炉，在320-330℃进行烘干50min，去除水分后将焊剂过筛，将筛分后在标准粒度范围内的焊剂送入烧结炉，在790-800℃温度下烧结45分钟，出炉后冷却后再次筛分(20～80目颗粒)，将粒度检验合格的焊剂包装、入库，焊剂生产完成。
d)性能考察
将本实施例所得焊剂配合ER308L焊丝进行焊接试验，试验用钢板材质为304不锈钢，板厚20mm；焊丝直径：4.0mm。各种测定项目的测定方法均是本领域常规的测定方法，具体方法和工艺参数参见CN108057964A。结果：焊接工艺性能显示焊接电渣熔池稳定性、焊道成形性和脱渣性均优良，焊接试验中均没有飞溅情况发生，搭接处的平整度均优良。
配合ER308L焊丝时，焊丝及熔敷金属的化学成分(％)结果与实施例1相比，具有基本相同的变化趁势与变化幅度，例如Mn、Cr元素烧损水平与实施例1相比基本相同，Si、C、Ni元素过渡含量与实施例1基本相同。
参照实施例1的方法测定，抗拉强度(Rm/Mpa)在590～630范围内，伸长率(A/％)在40～45范围内，-196℃冲击值(AKv/J)在64～69范围内。
实施例4：
a)焊剂干粉部分的配料比例：
干磨萤石30重量份、白刚玉15重量份、烧结镁砂35重量份、硅灰石10重量份、合金粉5重量份；
合金粉：镍23％铬57％合金粉；
粘结剂水玻璃其占干粉重的25％、钾钠比1.2：1、44.1°Bé(20℃)、模数2.3。
b)焊剂碱度：2.1
c)制备方法：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700-800℃下高温烧结45-60min，再经过冷却、筛分，即得。具体制法是：将所需原材料进行过筛按配方进行配比称重，复验总重量后将干粉放入干混器中进行干混，干混均匀后放入湿拌器，加入水玻璃进行湿拌，湿拌均匀后将湿粉通过传送带送入造粒盘进行造粒，造粒完成后经传送带送入烘干炉，在230-240℃进行烘干40min，去除水分后将焊剂过筛，将筛分后在标准粒度范围内的焊剂送入烧结炉，在720-730℃温度下烧结50min，出炉后冷却后再次筛分(20～80目颗粒)，将粒度检验合格的焊剂包装、入库，焊剂生产完成。
d)性能考察
将本实施例所得焊剂配合ER308L焊丝进行焊接试验，试验用钢板材质为304不锈钢，板厚20mm；焊丝直径：4.0mm。各种测定项目的测定方法均是本领域常规的测定方法，具体方法和工艺参数参见CN108057964A。结果：焊接工艺性能显示焊接电渣熔池稳定性、焊道成形性和脱渣性均优良，焊接试验中均没有飞溅情况发生，搭接处的平整度均优良。
配合ER308L焊丝时，焊丝及熔敷金属的化学成分(％)结果与实施例1相比，具有基本相同的变化趁势与变化幅度，例如Mn、Cr元素烧损水平与实施例1相比基本相同，Si、C、Ni元素过渡含量与实施例1基本相同。
参照实施例1的方法测定，抗拉强度(Rm/Mpa)在590～630范围内，伸长率(A/％)在40～45范围内，-196℃冲击值(AKv/J)在64～69范围内。
实施例5：
a)焊剂干粉部分的配料比例：
干磨萤石15重量份、白刚玉30重量份、烧结镁砂20重量份、硅灰石25重量份、合金粉1重量份；
合金粉：镍27％铬53％合金粉；
粘结剂水玻璃其占干粉重的20％、钾钠比1.5：1、41.7°Bé(20℃)、模数3.8。
b)焊剂碱度：2
c)制备方法：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700-800℃下高温烧结45-60min，再经过冷却、筛分，即得。具体制法是：将所需原材料进行过筛按配方进行配比称重，复验总重量后将干粉放入干混器中进行干混，干混均匀后放入湿拌器，加入水玻璃进行湿拌，湿拌均匀后将湿粉通过传送带送入造粒盘进行造粒，造粒完成后经传送带送入烘干炉，在280-290℃进行烘干45min，去除水分后将焊剂过筛，将筛分后在标准粒度范围内的焊剂送入烧结炉，在760-770℃温度下烧结45min，出炉后冷却后再次筛分(20～80目颗粒)，将粒度检验合格的焊剂包装、入库，焊剂生产完成。
d)性能考察
将本实施例所得焊剂配合ER308L焊丝进行焊接试验，试验用钢板材质为304不锈钢，板厚20mm；焊丝直径：4.0mm。各种测定项目的测定方法均是本领域常规的测定方法，具体方法和工艺参数参见CN108057964A。结果：焊接工艺性能显示焊接电渣熔池稳定性、焊道成形性和脱渣性均优良，焊接试验中均没有飞溅情况发生，搭接处的平整度均优良。
配合ER308L焊丝时，焊丝及熔敷金属的化学成分(％)结果与实施例1相比，具有基本相同的变化趁势与变化幅度，例如Mn、Cr元素烧损水平与实施例1相比基本相同，Si、C、Ni元素过渡含量与实施例1基本相同。
参照实施例1的方法测定，抗拉强度(Rm/Mpa)在590～630范围内，伸长率(A/％)在40～45范围内，-196℃冲击值(AKv/J)在64～69范围内。
实施例6：
a)焊剂干粉部分的配料比例：
干磨萤石26重量份、白刚玉25重量份、烧结镁砂22重量份、硅灰石24重量份、合金粉3重量份；
合金粉：镍26％铬56％合金粉；
粘结剂水玻璃其占干粉重的20％、钾钠比1.2：1、42.1°Bé(20℃)、模数3.2。
b)焊剂碱度：1.9
c)制备方法：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700-800℃下高温烧结45-60min，再经过冷却、筛分，即得。具体制法是：将所需原材料进行过筛按配方进行配比称重，复验总重量后将干粉放入干混器中进行干混，干混均匀后放入湿拌器，加入水玻璃进行湿拌，湿拌均匀后将湿粉通过传送带送入造粒盘进行造粒，造粒完成后经传送带送入烘干炉，在270-280℃进行烘干50min，去除水分后将焊剂过筛，将筛分后在标准粒度范围内的焊剂送入烧结炉，在760-765℃温度下烧结45min，出炉后冷却后再次筛分(20～80目颗粒)，将粒度检验合格的焊剂包装、入库，焊剂生产完成。
d)性能考察
将本实施例所得焊剂配合ER308L焊丝进行焊接试验，试验用钢板材质为304不锈钢，板厚20mm；焊丝直径：4.0mm。各种测定项目的测定方法均是本领域常规的测定方法，具体方法和工艺参数参见CN108057964A。结果：焊接工艺性能显示焊接电渣熔池稳定性、焊道成形性和脱渣性均优良，焊接试验中均没有飞溅情况发生，搭接处的平整度均优良。
配合ER308L焊丝时，焊丝及熔敷金属的化学成分(％)结果与实施例1相比，具有基本相同的变化趁势与变化幅度，例如Mn、Cr元素烧损水平与实施例1相比基本相同，Si、C、Ni元素过渡含量与实施例1基本相同。
参照实施例1的方法测定，抗拉强度(Rm/Mpa)在590～630范围内，伸长率(A/％)在40～45范围内，-196℃冲击值(AKv/J)在64～69范围内。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其由多种组分的干粉和粘结剂水玻璃制备而成，其特征在于，所述干粉中各组分的重量份配比为：萤石15-30重量份、白刚玉15-30重量份、镁砂20-35重量份、硅灰石10-25重量份、合金粉1-5重量份。
2.根据权利要求1的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述干粉中各组分的重量份配比为：萤石25-30重量份、白刚玉20-25重量份、镁砂20-25重量份、硅灰石20-25重量份、合金粉2-4重量份。
3.根据权利要求1的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述干粉中各组分的重量份配比为以下配比1～配比6的任意一项：
配比1：干磨萤石27重量份、白刚玉22重量份、烧结镁砂25重量份、硅灰石23重量份、合金粉3重量份；
配比2：干磨萤石25重量份、白刚玉25重量份、烧结镁砂25重量份、硅灰石25重量份、合金粉2重量份；
配比3：干磨萤石30重量份、白刚玉20重量份、烧结镁砂20重量份、硅灰石20重量份、合金粉4重量份；
配比4：干磨萤石30重量份、白刚玉15重量份、烧结镁砂35重量份、硅灰石10重量份、合金粉5重量份；
配比5：干磨萤石15重量份、白刚玉30重量份、烧结镁砂20重量份、硅灰石25重量份、合金粉1重量份；
配比6：干磨萤石26重量份、白刚玉25重量份、烧结镁砂22重量份、硅灰石24重量份、合金粉3重量份。
4.根据权利要求1的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述粘结剂与干粉的重量比为15～25：100；例如，所述粘结剂与干粉的重量比为20～25：100。
5.根据权利要求1的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述粘结剂是钾钠比为1～2：1的水玻璃，例如所述粘结剂是钾钠比为1～1.5：1的水玻璃，例如是钾钠比为1：1的水玻璃。
6.根据权利要求1的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述粘结剂硅酸钾钠具有40.0-46.0的波美度°Bé(20℃)，任选的该粘结剂硅酸钾钠具有2.8-3.8的模数。
7.根据权利要求1的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，所述合金粉是用于平衡熔敷金属组份的合金粉；例如是镍铬铁合金粉。
8.根据权利要求1的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，其是照包括如下步骤的方法制备得到的：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700-800℃下高温烧结45-60min，再经过冷却、筛分，即得。
9.根据权利要求1的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂，其特征在于，其粒度范围为20～80目；和/或，其是用于配合ER308L焊丝使用的焊剂；和/或，其碱度在1.8-2.1范围内。
10.制备权利要求1～9任一项的不锈钢丝极埋弧焊低温用烧结焊剂的方法，包括如下步骤：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过200～330℃低温烘干30～50min，筛分，再在700-800℃下高温烧结45-60min，再经过冷却、筛分，即得。
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