一种焊接材料用海藻酸盐的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种焊接材料用海藻酸盐的制备方法，本发明以褐藻为原料，工艺步骤包括浸泡、清洗，加纯碱消化得到胶液，胶液加水稀释过滤得到清胶液，清胶液与氯化钙溶液转化为海藻酸钙凝胶，海藻酸钙与盐酸溶液转化为钙含量0.5-1.0%的海藻酸，水洗涤海藻酸至其氯离子含量小于0.1%，脱水并粉碎后的海藻酸固体状态下加碱中和，干燥，粉碎得到150-200目海藻酸盐。本发明通过控制海藻酸盐强度、粘度、钙含量、氯化物、粒度、水分等影响其在焊条药皮中作用的指标，使制备的藻酸盐用于焊条药皮湿态凝结剂具有明显改善焊条药皮成分湿态强度、塑性的作用，提高了焊条成品率。
【专利说明】一种焊接材料用海藻酸盐的制备方法【技术领域】
[0001]本发明属于海藻加工的【技术领域】，具体涉及ー种焊接材料用海藻酸盐的制备方法。
【背景技术】
[0002]焊条药皮的制作一般是按配方选定的药粉进行干混，然后向干粉中逐渐加入水玻璃，并不断搅拌，至药粉达到半湿、有一定流动性并可捏成团的状态。电焊条中常用的黏结剂水玻璃湿度黏结カ和润湿性能不好，加入海藻酸盐后，可以使湿态强度得到提高，同时增强了外皮的塑性和光滑性，焊条挤压成型中可保证外皮不会变形和破裂，保证外皮和焊芯有最大的同心度，同时海藻酸盐在焊接时能立即灰化，使电焊过程的飞溅減少，起到稳定电弧的作用。
[0003]海藻酸盐质量直接影响焊条药皮的エ艺性能，水分影响到海藻酸盐贮存过程粘度稳定性，粒度影响药粉混匀及药皮的光滑性，粘度和强度综合作用影响药粉的流动性、黏结性和塑性，海藻酸盐中氯离子含量大于0.1%，会使焊接点易被腐蚀，而现有的生产エ艺，提取的海藻酸盐用于焊条药皮，黏结性和塑性不理想。
[0004]一般认为海藻酸钠或海藻酸钾主要起黏结性的作用，海藻酸钙主要起增强药皮塑性、強度的作用，通常两类复配使用增强作用。祛除海藻酸盐中的氯化物，提取エ艺采用有机溶液作介质中和的方式，这也相对固相法中和增加了成本。
[0005]关于焊接材料用海藻酸盐的资料有很多，有关于海藻酸钠制备技术的，也有进行配方要求的，如专利CN102554510A不锈钢焊条选用海藻酸钙作为焊条的有机物类成分；专利CN101927409A钛钙型不锈钢A022电焊条选用海藻酸钾、海藻酸钙提高药皮强度；专利CN1481969A高碳锰钢钢轨焊接用焊条选用海藻酸钠作增塑剂，以上专利只从配方上选用海藻酸盐提高药皮的性能，但对焊接材料用海藻酸盐进行全面质量要求并形成特定制备技术的还未见报道。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种焊接材料用海藻酸盐的制备方法，本发明通过控制海藻酸盐的制备步骤，控制其強度、粘度、氯残留，钙含量、水分、粒度在一定范围内，以达到在焊条药皮中更好的应用效果。
[0007]为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现:
一种焊接材料用海藻酸盐的制备方法，包括下述步骤:
(1)选取海藻酸中甘露糖醛酸含量为40-65%的褐藻，用水浸泡、清洗，加碱消化，消化反应控制温度55_65°C、时间10_14h，得消化胶液；
(2)所述消化胶液加水稀释，过滤分离得到清胶液；· (3)清胶液与氯化钙溶液反应转化为海藻酸钙凝胶，使用质量分数0.1-0.6%的盐酸溶液将海藻酸钙凝胶转化为钙质量比为0.5-1.0%的海藻酸；(4)海藻酸用水洗涤至其氯离子含量小于0.1%，脱水至水分60-70%，粉碎；
(5)粉碎的海藻酸固体条件下与碱中和至pH6-8 ；
(6)干燥至水分含量为8-13%，粉碎，得到海藻酸盐终产品。
[0008]对上述技术方案的进ー步改进:得到的海藻酸盐产品粘度为300_700mpa.S，凝胶强度小于300g/cm2，含钙量0.5-1.0%，氯化物含量小于0.1%，水分8_13%。
[0009]对上述技术方案的进ー步改进:所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾或海藻酸钙。
[0010]对上述技术方案的进ー步改进:所述步骤(5)中中和用碱可以为碳酸钠或碳酸钾。[0011]对上述技术方案的进ー步改进:所述步骤(6)中粉碎至150-200目。
[0012]与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是:本发明利用海藻酸提取过程，海藻酸中钙含量高有利于减少盐酸使用并提高水洗、脱水效果来以提高海藻酸纯度，达到液相法中和祛除海藻酸盐中氯化物残留的效果；本发明使用固相法制备焊条用海藻酸盐，其生产成本降低，操作步骤简単；同时海藻酸盐中粘度为300-700mpa.s，凝胶强度小于300g/cm2,含钙量0.5-1.0%，氯化物含量小于0.1%，水分8-13%，制得的所述海藻酸盐同时具备良好的黏结性和塑性作用，提高海藻酸盐在焊条中的应用性能。
【具体实施方式】
[0013]下面结合【具体实施方式】对本发明作进ー步详细的说明。
[0014]实施例1
海藻酸由甘露糖醛酸和古罗糖醛酸两种同位异构体构成，使用不同甘露糖醛酸含量的海藻酸钠在焊接材料中使用对比试验:
选用不同的褐藻(商业用褐藻其提取的海藻酸中甘露糖醛酸和古罗糖醛酸含量值都已知，本发明所述甘露糖醛酸含量指甘露糖醛酸占甘露糖醛酸和古罗糖醛酸总量的比例)分别提取甘露糖醛酸含量32%、48%、59%、70%焊条规格的海藻酸钠。焊条药皮配方为CaCO360g, CaF2 60g，Ti02 3 30g, SiO2 30g，钾长石 150g，电解物 Mn 50g, Cr 150g，Ni 150g, Fe-Mo50g，纤维素10g，海藻酸钠5g，将以上药粉混匀后与180ml硅酸钾混合。
[0015]试验结果表明:甘露糖醛酸含量32%的藻酸盐起不到增强焊条药皮塑性的作用，其他3种海藻酸盐增加药皮塑性的作用较好；实际中甘露糖醛酸含量高于70%的藻酸盐其提取较困难、褐藻原料也较稀少，我们主要选用甘露糖醛酸含量40飞5%的海藻酸盐，并选用能提取到该海藻酸盐的褐藻。
[0016]实施例2
本实施例所述焊接材料用海藻酸盐的制备方法包括以下步骤:
1、选用巨藻(提取的海藻酸中甘露糖醛酸占甘露糖醛酸和古罗糖醛酸总量的比例，即甘露糖醛酸含量为45%)，加水浸泡、清洗，加碱在62°C，反应12小时得消化胶液；
2、消化胶液加水稀释，过滤分离得到清胶液。
[0017]3、清胶液与氯化钙溶液转化得到海藻酸钙凝胶，海藻酸钙凝胶在搅拌状态与质量分数为0.4%的盐酸溶液反应得到钙含量0.7%的海藻酸。控制盐酸浓度，达到控制海藻酸中氯含量、钙含量的目的。
[0018]4、海藻酸用水洗涤至其氯离子含量小于0.1%，脱水至水分57%，粉碎。[0019]5、海藻酸与碳酸钠粉末在反应器内反应至pH6_8。
[0020]6、干燥，粉碎至150目得到海藻酸钠产品。
[0021]检测最終得到的海藻酸钠产品(藻酸盐1%溶液粘度、1%溶液強度、含钙量、氯化物含量、水分指标):粘度350mpa.s，强度250g/cm2，含钙量0.8%氯化物含量<0.1%，水分11%。
[0022]实施例3
本实施例所述焊接材料用海藻酸盐的制备方法包括以下步骤:
1、选用海带(提取的海藻酸中甘露糖醛酸含量占55%)，加水浸泡、清洗，加碱55°C，反应11小时；
2、消化胶液加水稀释，过滤分离得到清胶液。
[0023]3、清胶液与氯化钙溶液转化得到海藻酸钙凝胶，海藻酸钙凝胶在搅拌状态与浓度为0.5%的盐酸，反应得到海藻酸。
[0024]4、海藻酸用水洗涤至其氯离子含量小于0.1%，脱水至水分60%，粉碎。
[0025]5、固态海藻酸与碳酸钾粉末在反应器内反应至pH6_8。
[0026]6、干燥，粉碎至170目，得到 海藻酸盐产品。
[0027]检测最終得到的海藻酸钾产品(藻酸盐1%溶液粘度、1%溶液強度、含钙量、氯化物含量、水分指标):300mPa ? s，强度200g/cm2，含钙量0.6%，氯化物含量< 0.1%，水分11%。
[0028]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管參照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种焊接材料用海藻酸盐的制备方法，其特征在于包括下述步骤: (1)选取海藻酸中甘露糖醛酸含量为40-65%的褐藻，用水浸泡、清洗，加碱消化，消化反应控制温度55-65°C、时间10-14h，得消化胶液； (2)所述消化胶液加水稀释，过滤分离得到清胶液； (3)清胶液与氯化钙溶液反应转化为海藻酸钙凝胶，使用质量分数0.1-0.6%的盐酸溶液将海藻酸钙凝胶转化为钙质量比为0.5-1.0%的海藻酸； (4)海藻酸用水洗涤至其氯离子含量小于0.1%，脱水至水分60-70%，粉碎； (5)粉碎的海藻酸固体条件下与碱中和至pH6-8 ； (6)干燥至水分含量为8-13%，粉碎，得到海藻酸盐终产品。
2.根据权利要求1所述的ー种焊接材料用海藻酸盐的制备方法，其特征在于得到的海藻酸盐产品粘度为300-700mpa.s，凝胶强度小于300g/cm2，含钙量0.5-1.0%，氯化物含量小于0.1%，水分8-13%。
3.根据权利要求1或2所述的ー种焊接材料用海藻酸盐的制备方法，其特征在于所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾或海藻酸钙。
4.根据权利要求1或2所述的ー种焊接材料用海藻酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤(5)中中和用碱可以为碳酸钠或碳酸钾。
5.根据权利要求1或2所述的ー种焊接材料用海藻酸盐的制备方法，其特征在于所述步骤(6)中粉碎至150-200目2。
【文档编号】B23K35/36GK103586601SQ201310609779
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】安丰欣, 王超, 刘俊霞, 申胜标 申请人:青岛明月海藻集团有限公司