专利名称：一种节能环保的焊条的制作方法
技术领域：
一种节能环保的焊条，属于焊接材料领域，具体涉及一种节能环保的高强度焊条， 适用于中低合金钢、碳钢等。
背景技术：
随着工业技术的发展，优质钢材在矿山机械、电力机械、冶金机械、建筑施工机械 等领域得以普及推广。在上述领域内的焊接过程中，现有的J422电焊条，作为我国焊条行 业各厂家的主导产品，虽能满足工作需要，但仍存在着诸多不足和缺陷。其原因在于J422 是钛钙型药皮的电焊条，其药皮涂料主要由二氧化钛(通常以钛白粉和还原钛等形式表 示)、硅酸盐和碳酸盐等组成。除主要成分外，还含有木粉、纤维素等有机辅助成分。在J422 型焊条的使用过程中，因药皮中的有机物太多，产生大量烟尘，易造成环境污染现象，对工 人的身体造成伤害。同时，钛白粉、还原钛均是用钛铁矿作原料经过焙烧、煅烧提炼而成的， 在此过程中需消耗大量的能源，因其价格高昂，易造成浪费，影响企业生产效益和经济效
■、Λ
frff. ο为了克服现有焊条在使用中容易造成污染等缺陷，中国专利《一种新型焊接材料》 (专利申请号200610013989. 5)公开了一种使用海泡石代替钛白粉的方案，发明人认为，海 泡石具有颗粒细、质量轻等特点，与传统的钛白粉、白泥相比，手感滑性和钛白粉相同，比白 泥好；流动性比钛白粉、白泥都好；吸水后有较强的粘结性和塑性。海泡石可以大大提高涂 料的粘塑性、改善压涂性能，有利于压制成型、提高药皮强度、改善外观质量。然而在公开的 方案中仍旧使用了木粉、纤维素等有机物，不能有效解决由于有机物太多，产生大量烟尘， 造成环境污染的现象，同时也没有体现出海泡石替代有机物提高药皮涂料的压涂性的作 用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种生产耗能少，焊接不 易产生飞溅，烟尘小，环境友好的节能环保的焊条。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该节能环保的焊条，包括药皮和焊 芯，其特征在于药皮由下列成分的物质组成(按重量％ )金红石35 50%，中碳锰铁7 12%，白泥4 14%，长石6 12%，云母5 10%,白云石7 13%，钛铁矿7 9%，石英1 3%，海泡石2 4%和凹凸棒粉9 14%所述药皮的优选成分组成(重量％ )为金红石40 50%，中碳锰铁7 10%，白泥4 10%，长石6 10%，云母5 8%,白云石7 10%，钛铁矿8 9%，石英1 2%，海泡石2 4%和凹凸棒粉10 12%。所述药皮的最佳成分组成(重量％ )为金红石48%，中碳锰铁7%，白泥4%，长石6%，云母5%，白云石7%，钛铁矿8%， 石英1%，海泡石4%及凹凸棒粉10%。
3
焊芯材料选用H08A低碳钢。药皮的加工按常规生产方法进行。即先将块状类(矿物、铁合金等)材料进行粉 碎球磨，制成具有一定颗粒度的粉末，并将材料中碳锰铁合金粉料进行钝化处理，然后将各 种成分按重量百分比分别称取，混合均勻，缓慢倒入水玻璃，湿拌均勻，即成焊条药皮涂料。 采用无极变速电焊条螺旋涂粉机对焊芯进行压涂，该设备具有机械性能稳定可靠、自动化 程度高、压力大、压涂性能好等特点，压出的焊条表面光洁，涂层均勻密实，最后将压涂好的 湿焊条进行干燥或烘焙，即可分装出厂。焊条主要原料为金红石、中碳锰铁、白泥、长石和各种辅料。主要特点在于1、以 金红石代替钛白粉、还原钛，金红石能够细化熔滴，净化焊缝，减少飞溅，使焊缝成形美观漂 亮，钛白粉、还原钛均是用钛铁矿作原料经过高温焙烧、煅烧提炼加工而成的，加工需浪费 大量能源，无论是从环保的角度，还是从产品的毒性、价格的高昂等方面和金红石都没有可 比性。金红石的大量使用，增加了熔渣的膨胀系数，改善了焊条的脱渣性能，同时增加了电 弧的导电性能，焊接时电弧更稳定。2、用海泡石代替木粉和纤维素，木粉和纤维素是有机 物，焊接时会产生大量烟尘，而海泡石是一种开采的矿产品，属坡缕石_海泡石粘土矿物 族，经过水洗过筛加工而成，实际使用的海泡石主要化学成分为MgO ^ 20%, SiO ^ 56%, 含少量的A1203、FeO等，含S、P均彡0. 030%，是优良的造渣剂和粘塑剂，且价格相对低廉， 焊接时几乎不产生烟尘。此外，中碳锰铁的主要作用的脱氧脱硫，保证焊缝的机械性能，加入量过多，将导 致脱氧过足，焊缝容易产生气孔，因此用量控制在7 12%之间。白泥是良好的粘塑剂。长 石是良好的造渣剂和稳弧剂。云母的主要作用是改善药皮的塑性，防止烘干时药皮发生开 裂现象，加入过量，将导致药皮表面粗糙，影响外观质量，并在使用中飞溅性增大，因此用量 控制在5 10%之间。白云石里含有50%左右CaCOjn 40%左右MgCO3,既可做造渣剂、造 气剂，又可做脱硫剂，由于MgCO3的分解温度比CaCO3的分解温度要高一些，因此用白云石代 替大理石，在焊接熔池的低温区和高温区都能形成保护，保护效果更好。CaCO3分解温度在 530°C左右；MgCO3分解温度在640°C左右，并且MgCO3分解形成的氧化物MgO能够增加熔渣 的表面张力，提高熔渣的透气性，有利于熔池里面的气体逸出，能够有效地防止焊缝出现气 孔。凹凸棒石是一种晶质含水镁铝硅酸盐矿物，层链状结构，呈致密土状、土质细腻，有油脂 滑感，质轻、性脆，断口呈贝状或参差状，吸水性强，具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好 的胶体性质、较高的吸附脱色能力和一定的可塑性及粘结力。与现有技术相比，本发明的节能环保焊条所具有的有益效果是1.本发明中采用的原料金红石取自于自然或人工合成，无须以钛铁矿作原料焙 烧、煅烧提炼，生产过程耗能少，且产品的毒副作用小。2.使用海泡石替代木粉、纤维素等有机物，焊接时几乎不产生烟尘，对环境友好， 不损害操作人员健康。3.该产品是金红石型药皮的碳钢焊条，具有优良的焊接工艺性能，电弧稳定，焊缝 美观，飞溅小，烟尘少，交直流两用。
具体实施例方式实施例1
制备药皮干料10kg，分别称取金红石4. 8kg，中碳锰铁0. 7kg，白泥0. 4kg，长石
0.6kg，云母0. 5kg，白云石0. 7kg，钛铁矿0. 8kg，石英0. Ikg及海泡石0. 4kg，凹凸棒粉
1.Okg0 焊芯材料选用H08A低碳钢。将称量好的材料进行粉碎球磨，过100目筛，制成具有一定颗粒度的粉末，并将材 料中碳锰铁合金粉料进行钝化处理。然后将各种成分混合均勻，徐徐倒入水玻璃进行湿拌 均勻，即成焊条药皮涂料。再用焊条压涂机对准备好的焊芯进行压涂，将压涂好的湿焊条在 100 200°C内干燥并保温一小时，即可分装出厂。目测所得焊条表面光滑，无毛刺，外观质量好。实施例2 权利要求
一种节能环保的焊条，包括药皮和焊芯，其特征在于药皮由下列成分的物质组成(按重量％)金红石35～50％，中碳锰铁7～12％，白泥4～14％，长石6～12％，云母5～10％，白云石7～13％，钛铁矿7～9％，石英1～3％，海泡石2～4％和凹凸棒粉9～14％。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保的焊条，其特征在于所述药皮的优选成分组 成(重量％)为金红石40 50%，中碳锰铁7 10%，白泥4 10%，长石6 10%，云母5 8%， 白云石7 10%，钛铁矿8 9%，石英1 2%，海泡石2 4%和凹凸棒粉10 12%。
3.根据权利要求1所述的一种节能环保的焊条，其特征在于所述药皮的最佳成分组 成(重量％)为金红石48%，中碳锰铁7%，白泥4%，长石6%，云母5%，白云石7%，钛铁矿8%，石英 1%，海泡石4%及凹凸棒粉10%。
4.根据权利要求1所述的一种节能环保的焊条，其特征在于焊芯材料选用H08A低碳钢。
全文摘要
一种节能环保的焊条，属于焊接材料领域，包括药皮和焊芯，其特征在于药皮由下列成分的物质组成(按重量％)金红石35～50％，中碳锰铁7～12％，白泥4～14％，长石6～12％，云母5～10％，白云石7～13％，钛铁矿7～9％，石英1～3％，海泡石2～4％和凹凸棒粉9～14％。从原料选用上，本发明采用金红石代替钛白粉、还原钛，能耗低，污染少，使用海泡石代替木粉、纤维素等有机物，使用中几乎不产生烟尘，对环境友好，不损害操作人员健康。本发明是金红石型药皮的碳钢焊条，具有优良的焊接工艺性能，电弧稳定，焊缝美观，飞溅小，烟尘少，交直流两用，可进行全位置焊接。
文档编号B23K35/362GK101934442SQ20101028437
公开日2011年1月5日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者崔宪臣, 李勇, 王国亮 申请人:淄博齐鲁焊业有限公司