专利名称：：一种不锈钢烧结焊剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种焊接领域技术，特别是一种不锈钢烧结焊剂。
背景技术：
：不锈钢由于具有优良的耐腐蚀性，耐磨损性及比强度高的特点，被广泛应用于航空、航海、原子能、石油化工、合成纤维，建筑装饰等领域，针对不同的性能要求，不锈钢逐渐发展成马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等几大类。随着不锈钢种类的增多，不锈钢的应用也越来越广泛，不锈钢焊材的需求量也越来越大。随着自动化程度的提高，不锈钢烧结焊剂用量大幅度提高。CN101585123A公开了一种含有1102不锈钢烧结焊剂，由于含有Ti(^，在不锈钢焊接时，会对脱渣性有很大影B向。因此，需要开发出一种不锈钢烧结焊剂，能够改善氧化性、气孔敏感性、脱渣性特别是坡口内脱渣性等。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种不锈钢烧结焊剂，能够解决现有不锈钢烧结焊剂存在的焊趾处氧化色严重，坡口脱渣性较差，特别是底层脱渣差等不足等问题。为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案本发明的一种不锈钢烧结焊剂，为矿物原料质量组成为电熔镁砂2030%、刚玉2030%、萤石1020%、冰晶石15%、硅灰石1016%、氧化锆15%、氧化铬绿35%、Si>74%的硅铁13%、石英粉410%、Mn>78%的锰铁15%的混合物和占混合物质量2030%的2(TC时4245Be的钾钠水玻璃混合后的烘焙物。本发明的一种不锈钢烧结焊剂，优选的技术方案可以是所述的矿物原料质量组成为电熔镁砂2030%、刚玉2030%、萤石1020%、冰晶石15%、硅灰石1214%、氧化锆3.13.9%、氧化铬绿3.64.4%、硅铁13%、石英粉410%、锰铁3.64.4%。本发明的一种不锈钢烧结焊剂，其优选的技术方案还可以是所述的电熔镁砂粒度要求不大于60目，纯度要求为>91%、刚玉粒度要求不大于80目，纯度要求为>99%、萤石粒度要求不大于60目，纯度要求为>96%、冰晶石粒度要求为不大于120目，组分要求为F>53%，A1>14%，Na<30%、硅灰石粒度要求为不大于100目，组分要求为Si02>51%，CaO>44%、氧化锆粒度要求为不大于80目，组分要求为Zr02>64%，Si02>34%、氧化铬绿粒度要求为不大于80目，纯度要求为>99%、硅铁粒度要求为不大于60目、石英粉粒度要求为不大于80目、纯度要求为>98%、锰铁粒度要求为不大于40目。将上述的矿物原料混合均匀后，加入占矿物原料质量2030%的2(TC条件下4245Be的钾钠水玻璃。经80°C150°C低温烘焙3h8h，700°C850°C高温烘焙30min60min，然后随炉冷却，过1260目筛，即成成品烧结焊剂。所配焊丝类型为H0Cr21Ni10、H00Cr21Ni10、H0Crl9Nil2Mo2、H00Crl9Nil2Mo2、HlCr24Ni113、H00Cr24Ni113等常用不锈钢焊丝。本烧结焊剂中各成分的主要作用简述如下电熔镁砂主要作用是造渣，调节熔渣的熔点、粘度、表面张力和流动性，改善焊缝成型，减少飞溅。当电熔镁砂含量超过30%时，熔渣的粘度降低，熔渣流动性过好，覆盖性降低；当电熔镁砂含量低于20%时，熔渣流动性变差，导致焊缝成形变差。因而将焊剂中电熔镁砂含量控制在2030%。萤石适量的萤石可以降低液态金属的表面张力，提高其流动性，使得焊缝成型美观，降低焊缝气孔敏感性，并能够降低熔敷金属的扩散氢含量。萤石含量低于10%时，使得焊缝成型不好，焊缝中易出气孔；当萤石含量超过20%时，使电弧稳定性变差，因此控制焊剂中萤石的含量为1020%。冰晶石主要作用是造渣、调节熔渣的物理性能和改善焊剂的工艺性能，还对降低熔敷金属扩散氢含量有益。冰晶石含量超过5%时，电弧稳定性变差；冰晶石含量低于1%时，焊缝成形不好，因而限制焊剂中冰晶石含量为15%。刚玉主要作用是造渣，调节熔渣的熔点及粘度。当刚玉含量低于20%时，熔渣的熔点及粘度较低，覆盖性较差；当刚玉含量高于30%时，熔渣熔点过高，焊接时液体熔渣的铺展性较差，使得熔渣的覆盖性大幅度降低，焊接时电弧稳定性变差。因而控制焊剂中刚玉含量为2030%。氧化锆主要用作改善脱渣性，调节熔渣熔点。当氧化锆含量低于1%时，熔渣的脱渣性不好；当氧化锆含量大于5%时，熔渣的流动性差。因而控制焊剂中氧化锆含量为15%。硅灰石主要用作造渣，改善电弧稳定性及熔滴过渡性能。当硅灰石含量低于10%时，造渣量较少，对焊缝保护效果较差，熔滴过渡颗粒较大，焊缝波纹较粗。当硅灰石含量高于16%时，会增大对焊缝的渗硅，影响焊缝的性能。因而应控制焊剂中硅灰石含量为1016%。石英粉主要用作调整硅向焊缝中的过渡。当石英粉含量低于4%时，不锈钢焊缝成型较差，焊缝金属铺展不开，焊缝成型系数较小，当石英粉含量高于10%时，会增大对焊缝的渗硅，影响焊缝的性能。因而应控制焊剂中硅灰石含量为410%。硅铁主要起到脱氧的作用。钛铁加入量低于1%时，不能到达脱氧的作用；硅铁加入量高于3%时，会增加焊缝中硅含量。因而控制钛铁加入量为13%。锰铁的加入主要起到脱氧和调节熔渣粘度的作用。锰铁加入量低于1%时，不能到达脱氧的作用；硅铁加入量高于5%时，会增加熔渣的粘度。因而控制锰铁加入量为15%。氧化铬绿主要用作抑制焊缝表面氧化色。当氧化铬绿加入量低于3%时，焊缝表面较大面积存在氧化色；当氧化铬绿加入量高于5%时，熔渣的渣壳变硬，降低坡口内脱渣性。因而氧化铬绿的加入量应控制在35%。这些技术方案，包括优选的技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。本烧结焊剂适用于多种不锈钢材料，如316、316L等构件的对接，也可以用于不锈钢耐蚀层堆焊。通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果本发明的一种不锈钢烧结焊剂，和对应的焊芯配套使用，焊缝工艺性能优良；焊接时电弧稳定、焊缝表面白亮无氧化色、坡口内脱渣性良好，振动后底层脱渣率达到85%以上，坡口内熔渣自动翘起，轻触即脱。焊缝成型美观，焊道高度适中，焊缝成形良好，焊缝浸润角适中；可配合多种焊丝使用，综合机械性能优良；熔敷金属化学成分容易控制。具体实施例方式本发明所使用的原料规格为电熔镁砂粒度要求为60目，纯度要求为>91%、刚玉粒度要求为80目，纯度要求为>99%、萤石粒度要求为60目，纯度要求为>96%、冰晶石粒度要求为120目，组充要求为F〉53%，Al>14%，Na<30%、硅灰石粒度要求为100目，组充要求为5102>51%，010>44%、氧化锆粒度要求为80目，组充要求为Zr02>64%，5102>34%、氧化铬绿粒度要求为80目，纯度要求为>99%、硅铁粒度要求为60目，含Si>74%、石英粉粒度要求为80目，纯度要求为>98%、锰铁粒度要求为40目，含Mn>78%;以及20。C时4245Be的钾钠水玻璃。实施例1不锈钢烧结焊剂，其矿物原料质量组成为电熔镁砂30%、刚玉20%、萤石10%、冰晶石1%、硅灰石16%、氧化锆3%、氧化铬绿5%、硅铁2%、石英粉10%、锰铁3%，混合均匀后，加入29.3%的钾钠水玻璃，经8(TC低温烘焙3h，70(TC高温烘焙30min，然后随炉冷却，过12目到60目筛，即得成品烧结焊剂。成品烧结焊剂和H0Crl9Nil2Mo2不锈钢焊丝配套，可以进行316不锈钢板上焊接试验结果坡口内脱渣率86%，成形良好，熔敷金属表面无氧化色，焊缝成型美观，焊道高度适中，焊缝成形系数为1.5，焊缝浸润角适中熔敷金属性能及化学成分达到国标GB/T17854-1999要求，化学成分与力学性能如表l，表2。表1本实施例熔敷金属化学成分<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例2:不锈钢烧结焊剂，其矿物原料质量组成为电熔镁砂20%、刚玉25%、萤石20%、冰晶石5%、硅灰石10%、氧化锆1%、氧化铬绿4%、硅铁3%、、石英粉7、锰铁5%，混合均匀后，加入23.5%的钾钠水玻璃，经12(TC低温烘焙5h，78(TC高温烘焙40min，然后随炉冷却，过12目到60目筛，即得成品烧结焊剂。成品烧结焊剂和H0Crl9Nil2Mo2焊丝配套，在316不锈钢上焊接。试验结果坡口内脱渣率89%，成形良好，熔敷金属表面无氧化色，焊缝成型美观，焊道高度适中，焊缝成形系数为1.6，焊缝浸润角适中熔敷金属性能及化学成分达到国标GB/T17854-1999要求，化学成分与力学性能如表3，表4。表3本实施例熔敷金属化学成分<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例3不锈钢烧结焊剂，其矿物原料质量组成为电熔镁砂25%、刚玉30%、萤石15%、冰晶石3%、硅灰石13%、氧化锆5%、氧化铬绿3%、硅铁1%、、石英粉4、锰铁1%。混合均匀后，加入25.4%的钾钠水玻璃，经15(TC低温烘焙8h，85(TC高温烘焙60min，然后随炉冷却，过12目到60目筛，即得成品烧结焊剂。成品烧结焊剂和H0Crl9Nil2Mo2不锈钢焊丝配套，在316不锈钢板上进行焊接。试验结果坡口内脱渣率87%，成形良好，熔敷金属表面无氧化色，焊缝成型美观，焊道高度适中，焊缝成形系数为1.42，焊缝浸润角适中熔敷金属性能及化学成分达到国标GB/T17854-1999要求，化学成分与力学性能如表5，表6。表5本实施例熔敷金属化学成分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表6本实施例熔敷金属力学性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求一种不锈钢烧结焊剂，其特征在于不锈钢烧结焊剂矿物原料按照质量组成为电熔镁砂20～30％、刚玉20～30％、萤石10～20％、冰晶石1～5％、硅灰石10～16％、氧化锆1～5％、氧化铬绿3～5％、Si＞74％的硅铁1～3％、石英粉4～10％、Mn＞78％的锰铁1～5％的混合物和占混合物质量20～30％的20℃时42～45Be的钾钠水玻璃的混合后烘焙物。2.根据权利要求1所述不锈钢烧结焊剂，其特征在于所述的矿物原料质量组成为电熔镁砂2030%、刚玉2030%、萤石1020%、冰晶石15%、硅灰石1214%、氧化锆3.13.9%、氧化铬绿3.64.4%、硅铁13%、石英粉410%、锰铁3.64.4%。3.根据权利要求1所述不锈钢烧结焊剂，其特征在于所述的电熔镁砂粒度要求不大于60目，纯度要求为>91%、刚玉粒度要求不大于80目，纯度要求为>99%、萤石粒度要求不大于60目，纯度要求为>96%、冰晶石粒度要求为不大于120目，组分要求为F〉53%，Al>14%，Na<30%、硅灰石粒度要求为不大于100目，组分要求为Si02>51%，CaO>44%、氧化锆粒度要求为不大于80目，组分要求为Zr02>64%，5102>34%、氧化铬绿粒度要求为不大于80目，纯度要求为>99%、硅铁粒度要求为不大于60目、石英粉粒度要求为不大于80目、纯度要求为>98%、锰铁粒度要求为不大于40目。全文摘要本发明介绍了一种不锈钢烧结焊剂，焊剂为质量含量电熔镁砂20～30％、刚玉20～30％、萤石10～20％、冰晶石1～5％、硅灰石10～16％、氧化锆1～5％、氧化铬绿3～5％、Si＞74％的硅铁1～3％、石英粉4～10％、Mn＞78％的锰铁1～5％的混合物和占混合物质量20～30％的20℃时42～45Be的钾钠水玻璃的混合后烘焙物。本发明的不锈钢烧结焊剂，和对应的焊芯配套使用，焊缝工艺性能优良；焊接时电弧稳定、焊缝表面白亮无氧化色、坡口内脱渣性良好；焊缝成型美观，浸润角适中。文档编号B23K35/362GK101733587SQ20101003021公开日2010年6月16日申请日期2010年1月20日优先权日2010年1月20日发明者刘鹏飞,孔红雨,王效莲申请人:中国船舶重工集团公司第七二五研究所