专利名称：一种活化剂的制作方法
技术领域：
本发明属于焊接材料领域。主要适用于加入金属焊丝中，以降低焊接金属飞溅，改善焊缝性能。
在大力推广应用的以代替手工焊的自动或半自动CO2气保焊中，一个主要的问题就是当焊丝直径较粗，达Φ2.0-Φ3.0mm时，金属飞溅大，焊缝成形不良，特别是焊缝的冲击韧性及塑性严重降低，这样就影响了CO2气保焊的推广应用。为此许多焊接工作者多年来从各方面进行了卓有成效的研究。有从焊接电源特性，使电流波形和焊丝送进联合控制的脉动送丝，电弧控制等方面改进，以降低焊接飞溅的，这些方法对细线Φ0.8-Φ1.2mm小规范CO2焊成效较显著，已取得满意效果，但对精粗丝大规范CO2焊收效甚微；从焊接材料方面，国内山东工业大学李培祖等采用易电离表面活化物质K2CO3、CsCO3等混合在一起涂抹在焊丝表面，制成活化焊丝，来降低焊接飞溅，取得一定效果，研究表明飞溅率可从10％左右下降到6％左右(见《焊接技术》No5，1987，李培祖等，活化焊丝降低二氧化碳焊飞溅的研究)。此配方中，因含有碳酸铯易吸潮，且成本较高，并且涂抹在焊丝表面的活化剂易脱落，不均匀，此方法不易用于工业生产。
80年代初，原苏联在利用活化剂降低焊接飞溅方面做了不少研究工作。他们研制的活化剂由Na2CO317～34％，CaCO316～35％，MnO28～40％，Al2O36～32％四种易电离物质和表面活性物质组成(N.M.VOROPALand L.M.BEL’FOR，MECHANISED-CO2 WELDING WITH 3-4mm DIAMER ACTI VATEDWIRE，《WeldingReseaarrch Abroad)》APR，1983)。总加入量约占焊丝重量的3～6％，研究结果表明，飞溅率可从10％～12％下降到4％～5％。在此配方中，由于含有Al2O3，易吸潮，且无脱氢物质，使焊缝中扩散氢含量很难降低，冲击韧性较低。
本发明的目的在于提供一种活化剂，使其加入到焊丝中，即能有效降低焊接金属飞溅，又能改善焊缝成形，提高焊缝冲击韧性及塑性。
为了获得最佳配方，本发明在分析CO2气保焊飞溅产生的机理，研究了电弧气氛中金属蒸气的电离性质及金属蒸气的导热性之后从Li2CO3、K2CO3、Na2CO3、TiO2、MgO、MnO2、CaF27种化合物中，采用正交设计方法，并利用高速摄景观察熔滴过渡特性及飞溅产生的特点，结合对焊缝金属所做的机械性能分析与显微组织分析，得出活化剂最佳化学成分配比(重量％)Li2CO38～40％，K2CO310～30％，Na2CO39～35％，TiO26～42％，MgO3～12％，MnO26～24％，CaF24～30％。在此配方中，因Li2CO3、K2CO3、Na2CO3中锂、钾、钠都是最活性元素，其Li2CO3、K2CO3、Na2CO3三种易电离物质的适当混合总的有效电离电势比任何单一物质都低；而配方中的TiO2可以改善焊缝中的显微组织，使片状铁素体变成针状铁素体，提高焊缝低温冲击韧性及塑性；由于CaF2可以有效降低焊缝中的氢含量，所以此配方中加入了一定量的氟化钙；MgO与MnO2的加入是为了改善渣的性质，使自动脱渣。
本发明活化剂的配制过程如下首先将Li2CO3、K2CO3等7种化合物经过60～80目筛网分别过筛，然后按所给比例将7种化合物混合物均匀，再加入适量的钠水玻璃使其粘结在一起制成粒状，再放入烘箱烘干，最后经40目筛网过筛即可使用。
与现有技术相比，本发明的活化剂降低焊接飞溅显著，当在CO2气体保焊丝加入6～7％(重量比)活化剂时，焊接飞溅率由10～12％降至2～3％，并且可以改善焊缝成形，增加焊缝金属的冲击韧性和塑性。对Φ2.0mm实芯焊丝而言，加入活化剂后，其焊缝金属-40℃冲击功可达56J。
实施例根据本发明活化剂的配方范围，配制出3种具体的的活化剂，成分见表1。加入到Φ2.4的实芯焊丝中加入量6.6％(重量％)按正常规范焊接，所得焊丝金属飞溅率及焊缝的机械性能与原苏联Φ3.2的活化焊丝Aπ-AH2金属飞溅率及焊缝的机械性能对比见表2。
权利要求
1.一种活化剂，其特征在于它的化学成分(重量％)为Li2CO38～40％，K2CO310～30％，Na2CO39～35％，TiO26～42％，MgO3～12％，MnO26～24％，CaF24～30％。
全文摘要
一种活化剂，属于焊接材料领域，主要适用于加入金属焊丝中，它的具体化学成分为(重量％)Li
文档编号B23K35/368GK1158778SQ9710067
公开日1997年9月10日 申请日期1997年3月11日 优先权日1997年3月11日
发明者李存剑, 赵士谦, 孙秀丽, 王梅 申请人:冶金工业部钢铁研究总院