专利名称：：一种低成本湿法水下焊条的制作方法
技术领域：
：本发明属于焊接材料领域，涉及一种低成本水下湿纟去焊条。
背景技术：
：随着海洋开发进禾呈的ffiii，水下湿法焊条在桥梁、港口设施和海洋平台的建造和检修及潜艇的修理等军、民用水下钢结构中的应用越来越广泛。目前国内外已相继开发出水下湿法焊接材料，但是为了满足焊条在水下施工的特殊性，焊条压涂生产后还需要在表面进行涂覆特制的防水层的工艺，不仅劳动强度高、生产质量要求高，而且生产效率低、生产成本高。比如国内的TS208焊条，售价为IO万力吨以上。
发明内容本发明的目的是提出一种强度不低于500MPa的低成本水下湿法焊条。本发明采用市售H08E焊芯钢丝，药皮设计采用酸性钛药型渣系。药皮的主要组分和重量百分比为钛铁矿2030%，白云石1015%，铁粉2535%，钾长石815%，中碳锰铁27%，白泥59%，钛白粉38%，CMC14%，细云母15%。本发明的焊条按普通的焊条制造工，行生产，将上述药皮成分原料混合均匀后，加入药皮组分总质量比815%的高禾占度树脂，在焊条生产设备上进行焊条的压制。压涂后不用在焊条表面涂覆防水涂层，焊条即具有优良的防水性能和绝缘性能，可以以满足一般强度要求的水下钢结构的湿法焊接。考虑到水下焊接的特殊^#及粘结剂的特殊性，本发明进行了药皮配方的如下设计，各成分的主要作用及其限制原因简述如下-本发明焊条中钛铁矿和白云石的主要作用为造渣和稳弧。作为Ti02来源的钛铁矿代替金红石可以降低焊条生产成本；元素钛具有较低的电离电位，加入药皮中可明显提高电弧的稳定性，优化焊条的焊接工艺性能；此外钛铁矿还可以提高焊速，使焊缝易脱渣。本发明中钛铁矿的加入量在2030%之间。如果其含量低于20%，焊条的工艺性能变差，如果其含量超过30%，对焊缝的力学性能会产生不利影响。白云石的主要成份为CaC03和MgC03。CaC03和MgC03在焊接过程中可以形成大量的C02。因为白云石的熔点较大理石高，过多使用会使药皮熔点提高，影响焊速与熔渣黏度，严重时甚至断弧，本发明中白云石的加入量在1015%之间。在本发明中，加入铁粉的目的一是改善焊条在7jC下的再引弧性，二是提高焊接效率，加入量在2535%之间。如果铁粉加入过多，会^辨条的压涂性变差，对其它元素的稀释作用也会加大。本发明中钾长石的加入量为815%，钾长石的主要成份为KAlSi308，一方面可以作为焊接时的造渣剂；另一方面元素钾和铝均是低电离物质，可降低电弧电压，提高焊接电弧的稳定性。钾长石的加入还可以提高焊条的引弧和再引弧性能。如果其含量低于8%，电弧稳定性较差，如果钾长石的的含量高于15%，就会对焊缝的力学性能产生不利的影响。本发明中加入了少量的中碳锰铁，主要是为了改善焊缝的冶金性能，特别是保证在水下焊接时焊缝的塑性和韧性，中碳锰铁的加入量为2%7%。钛白粉，白泥，CMC和细云母主要作增塑剂，由于采用高粘度树脂作粘结后焊条的压涂性变差，为提高焊条的压涂性能，加入适量的增塑剂是必须的。钛白粉还具有稳弧，使焊波细致的作用。本发明焊条钛白粉的含量为38%，加入量太少时起不至lj作用，加入量太多时使焊缝的机械性能变差。白泥的加入量为59%，如果加入量太多，会使渣变得疏松多孔，脱渣与成型都会體。CMC的加入量为14%，细云母的加入量为15%，除可以改善压涂性倉紗卜，少量的细云母还可以细化熔滴，稳定电弧，改善脱渣性能；如果细云母加入量高于5%，会使焊缝增氢，机械性能变差。高粘度树脂作为药皮粘结剂，其熔点很低，对焊速和再引弧性能会产生良好的效果。更重要的践用柳旨作为药皮粘结剂可保证焊条的绝缘性和防水性。高粘度树脂可采用环氧树脂，氟树脂，酚醛树脂等，如郑州市双鹆树脂有限公司的2127#酚醛树脂、无锡久耐防腐材料有限公司的2123弁高纯度酚醛树脂和泰州市天成化工有限公司的2124#酚醛树脂。本发明中高粘度树脂的加入量为815%，在这个加入量范围内湿药敉，占性、弹性和流动性驗合,最有利于焊条生产。加入量少于挑时，焊条的压涂性很差，焊条压涂非常困难。加入量高于15%时，药粉湿度大，粘度大，在焊条压涂过程中会形成套筒，不能生产出成品焊条。本发明研制的焊条具有以下特点1、本发明焊条采用高粘度树脂做粘结剂，焊条压涂后不用在表面涂刷防水涂层即可用于水下湿法焊接。简化了生产工艺，提高了生产效率，减少了劳动强度，降低了生产成本。2、本发明焊条所使用的特种树脂具有优良的防水性能和绝缘性能，可以保证焊条在水中经长时间浸泡后，药皮不发生M和脱落，仍可以进行焊接操作。3、本发明水下湿法焊条在水下焊接时，起弧容易、电弧燃烧稳定，再引弧性能良好，脱渣容易，焊缝成型较好，具有良好的水下焊接工艺性能。4、本发明水下湿法焊条焊接出的焊缝具有良好的力学性能，抗拉强度可达500MPa以上。焊換性能满足AWS和DNV等相关标准规范要求，可用于普通碳钢和D32—类低合金钢等非重要水下结构的湿法焊接。具体实施例方式实施例<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1、一种低成本水下湿法焊条，采用市售H08E焊丝作为焊芯，其特征是药皮的主要组分和重量百分比为钛铁矿20～30％，白云石10～15％，铁粉25～35％，钾长石8～15％，中碳锰铁2～7％，白泥5～9％，钛白粉3～8％，CMC1～4％，细云母1～5％；加入药皮组分总质量比8～15％的高粘度树脂。全文摘要本发明提出的一种低成本水下湿法焊条采用市售H08E焊丝作为焊芯，药皮的主要组分和重量百分比为钛铁矿20～30％，白云石10～15％，铁粉25～35％，钾长石8～15％，中碳锰铁2～7％，白泥5～9％，钛白粉3～8％，CMC1～4％，细云母1～5％；加入药皮组分总质量比8～15％的高粘度树脂。本发明焊条采用高粘度树脂做粘结剂，焊条压涂后不用在表面涂刷防水涂层即可用于水下湿法焊接，简化生产工艺，提高生产效率，降低生产成本；可保证焊条在水中经长时间浸泡后，药皮不发生变质和脱落，仍可以进行焊接操作。在水下焊接时，起弧容易、电弧燃烧稳定，再引弧生能良好，脱渣容易，焊缝成型较好，具有良好的水下焊接工艺性能。文档编号B23K35/36GK101347873SQ20081014129公开日2009年1月21日申请日期2008年9月5日优先权日2008年9月5日发明者姚上卫,王君民,郭敬杰申请人:中国船舶重工集团公司第七二五研究所