专利名称：一种环保易脱渣焊条及其制备方法
技术领域：
本发明一种环保易脱渣焊条及其制备方法，属于焊接材料领域，具体涉及一种环保型焊条，具有熔化效率高、低烟尘、易脱渣和脱渣后表面成金属色，且适应范围广，适应性强，焊接效率高的焊条及其制备方法的技术方案。
背景技术：
随着科学技术的飞速发展，焊接技术的应用日益广泛。特别是近些年人民生活水平的提高，对机电产品的需求日趋多样化精美化，焊接工艺技术就更显现出其他工艺所无法比拟的优越性。根据工业发达国家统计，目前焊接结构钢用钢量已占全世界钢产量的45%-50%，而且还在快速增长。然而由焊接过程产生的环境污染物也在影响我们生存的环境。日本是最先提出研制低烟尘焊条的国家，其在低烟尘焊条的研制方面处于世界领先地位。日本神钢推出的第一代所谓低尘无毒害焊条LMB系列，由于工艺性能比同类焊条差没有推广使用。此后，日本又推出了新一代低尘焊条，使用性能与同类焊条接近，如神钢的ZERODE系列和日铁的EX系列焊条。由于售价比同类焊条高10 20%，特别是近年来日本大力开发应用高效率的焊丝，焊条产量只占整个焊接材料的百分之十几，每年只生产几万吨，所以使得新一代低烟尘焊条未得到大范围的使用。日本焊接业在1999年总结20世纪、展望21世纪的焊接技术时，再一次提出应推广使用低尘焊条。德国等国家基本是在传统配方的基础上，在不影响焊条工艺性能的条件下，尽量降低焊条的发尘量，但降尘的效果不是特别明显。美国、德国等国家在焊接车间烟尘治理方面作了大量的研究工作，发了各种净化排除烟尘设备如呼吸保护器、净化呼吸头罩、烟尘收集器等，设计了多种通风方案以及大型的除尘系统如美国的Trunkline系列。但这些措施没有从根本上解决烟尘的问题，必须从焊接材料本身入手，控制焊接烟尘的数量，包括如何减少烟尘的数量，或把烟尘转化为无害的物质
我国的低烟尘焊条的研制起步较晚，70年代后期开展了低烟尘焊条的研制以及焊接烟尘的机理研究。先后清华大学、有甘肃工业大学、哈尔滨焊接研究所、天津大学、大连铁道学院等单位进行了研究工作，取得了研制成果并且发表了相关的研究报告。这些单位也开发了一些低尘低毒性焊条，如兰州长虹的兰虹J426DF、猴王焊接公司的YT506DF、和合肥电焊条厂的J507DF等产品。专利号201010284377. 6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焊条，所使用的含有大量的金红石，金红石价格较昂贵。专利号200610010300. 3提供一种新渣系环保低烟尘焊条，大理石17. 44 42. 9，氟化钡3. 77 13. 52，硅灰石3. 61 21. 56，钛白粉1. 33 7. 17，金红石0 11. 05，铝镁粉0 6. 15，萤石3. 97 16. 94，碳酸钡0 9. 01，铁粉0 24. 71，低硅 2. 5，中锰
3.5，钛铁 9. 5，纯碱 0. 5。该发明生产的焊条适合在建筑、造船、冶金、石化等工业领域进行广泛应用。
专利号02146462. 6发明了一种低尘环保型碳钢电焊条，还原钛铁矿30_40、金红石18-28、白泥5-10、云母5-10、中猛5-10、大理石2-8、白土子2-6、叶腊石1-4、长石2-6、娃灰石1-4、天然谷物皮2-6。主要通过调整药皮中造渣剂的组份，形成熔渣，减少金属蒸发，从而降低有害尘量。
发明内容
本发明一种环保易脱渣焊条及其制备方法目的在于为克服上述现有技术中的不足，提供一种环保型焊条，具有熔化效率高、低烟尘、易脱渣和脱渣后表面成金属色，且适应范围广，适应性强，焊接效率高的焊条及其制备方法的技术方案。本发明一种环保易脱渣焊条，其特征在于是一种环保型焊条，具有熔化效率高、低烟尘、易脱渣和脱渣后表面成金属色，且适应范围广，适应性强，焊接效率高的焊条，具体来讲是一种选用还原钛铁矿、金红石、海泡石、中碳锰铁、氧化铝、氧化镁、硅铁、镍和云母为原料，药皮中二氧化钛通常由钛白粉和金红石两者搭配使用经混合，并加入其总重量25%的模数为2. SM钾钠水玻璃，搅拌均匀，压涂于焊芯上面制备而成的焊条，该焊条成份为还原钛铁矿10-30% ;金红石10-27% ;海泡石0-4% ;中碳锰铁5-18% ;氧化铝0- 10% ;氧化镁0- 8%;硅铁0- 8%;镍0- 10%;云母0-8%。上述一种环保易脱渣焊条的制备方法，其特征在于本发明原料配方按照重量百分比为还原钛铁矿10-30% ;金红石10-27% ;海泡石0-4% ;中碳锰铁5-18% ;氧化铝0- 10% ；氧化镁0- 8%;硅铁0- 8%;镍0- 10%;云母0-8%，其具体工艺方法步骤为
①、将原料配方按照重量百分比为还原钛铁矿10-30%;金红石10-27% ;海泡石0-4% ；中碳锰铁5-18%;氧化铝0- 10%;氧化镁0- 8%;娃铁0- 8%;镍0- 10%;云母0-8%块状类材料进行粉碎球磨，制成具有200-400目的粉末，并将材料中的碳锰铁合金粉进行钝化处理；
②、将①处理的原料，混合均匀，缓慢加入其总重量25%的模数为2.SM钾钠水玻璃，湿拌均匀，即成焊条药皮涂料；
③、采用无极变速电焊条螺旋涂料机将②所制备的焊条药皮涂料在H)8A焊芯上进行压涂，压出的焊条表面光洁，涂层均匀密实，最后将压涂好的湿焊条进行干燥，在150-200°C下，烘焙I小时，即可分装出厂。本发明一种环保易脱渣焊条及其制备方法一种环保易脱渣焊条及其制备方法的有益效果1、选用氧化铝和氧化镁，改善了熔滴的过渡形态，提高了焊条的熔化速度，调整熔滴的粘度使熔滴的表面张力减小，从而使飞溅减少，获得很好的工艺性能。加入一定量的氧化铝和氧化镁提高了焊缝的低温冲击韧性。2、在药皮中提高硅的含量不但降低了烟尘，同时还降低了烟尘的毒性。3、因为加入特定比例的钛白粉使药皮具有良好的塑性，改善了焊条压涂工艺性能，但用量不能过多。金红石具有稳弧、降低熔渣粘度(主要在高温时)、造成短渣、增加导电性、改善脱洛等特点。4、选用金红石降低烟尘，但是太高会降低焊缝的低温冲击韧性，药皮中加入一定量的镍粉提高焊缝的低温冲击韧性。
5、钛铁、锰铁、硅铁等常用的铁合金在加入量不大时都有一定的降尘、降毒作用，且比一般矿物粉剂作用强的多。6、脱渣后焊缝金属成金属色。
图1为除渣前焊接形貌图 图2为除渣后焊接形貌图
具体实施例方式实施方式1:其具体工艺方法步骤为
①、将填料组分和含量按重量计为还原钛铁矿30%;金红石27% ;海泡石4% ;中碳锰铁18% ;氧化铝4% ;氧化镁4% ;硅铁4% ;镍2% ;云母7%的块状类原料进行粉碎球磨，制成具有200目的粉末，并将材料中的碳锰铁合金粉进行钝化处理；
②、将①处理的原料，混合均匀，缓慢加入其总重量25%的模数为2.SM钾钠水玻璃，湿拌均匀，即成焊条药皮涂料；
③、采用无极变速电焊条螺旋涂料机将②所制备的焊条药皮涂料在H)8A焊芯上焊芯进行压涂，压出的焊条表面光洁，涂层均匀密实，最后将压涂好的湿焊条进行干燥，在150°C下，烘焙I小时，即可分装出厂。施焊效果如图1和图2所示。实施方式2:
①、将填料组分和含量按重量计为还原钛铁矿30%;金红石24% ;海泡石4% ;中碳锰铁15% ;氧化铝8% ;氧化镁6% ;硅铁4% ;镍6% ;云母3%的块状类原料进行粉碎球磨，制成具有400目的粉末，并将材料中的碳锰铁合金粉进行钝化处理；
②、将①处理的原料，混合均匀，缓慢加入其总重量25%的模数为2.SM钾钠水玻璃，湿拌均匀，即成焊条药皮涂料；
③、采用无极变速电焊条螺旋涂料机将②所制备的焊条药皮涂料在H)8A焊芯上进行压涂，压出的焊条表面光洁，涂层均匀密实，最后将压涂好的湿焊条进行干燥，在200°C下，烘焙I小时，即可分装出厂。施焊效果如图1和图2所示。实施方式3
①、将填料组分和含量按重量计为还原钛铁矿23%;金红石23% ;海泡石4% ;中碳锰铁18% ;氧化铝8% ;氧化镁6% ;硅铁6% ;镍6% ;云母6%的块状类原料进行粉碎球磨，制成具有300目的粉末，并将材料中的碳锰铁合金粉进行钝化处理；
②、将①处理的原料，混合均匀，缓慢加入其总重量25%的模数为2.SM钾钠水玻璃，湿拌均匀，即成焊条药皮涂料；
③、采用无极变速电焊条螺旋涂料机将②所制备的焊条药皮涂料在H)8A焊芯上进行压涂，压出的焊条表面光洁，涂层均匀密实，最后将压涂好的湿焊条进行干燥，在180°C下，烘焙I小时，即可分装出厂。施焊效果如图1和图2所示。
权利要求
1.一种环保易脱渣焊条，其特征在于是一种环保型焊条，具有熔化效率高、低烟尘、易脱渣和脱渣后表面成金属色，且适应范围广，适应性强，焊接效率高的焊条，具体来讲是一种选用还原钛铁矿、金红石、海泡石、中碳锰铁、氧化铝、氧化镁、硅铁、镍和云母为原料，药皮中二氧化钛通常由钛白粉和金红石两者搭配使用经混合，并加入其总重量25%的模数为2. SM钾钠水玻璃，搅拌均匀，压涂于焊芯上面制备而成的焊条，该焊条成份为还原钛铁矿10-30% ;金红石10-27% ;海泡石0-4% ;中碳锰铁5-18% ;氧化铝0- 10% ;氧化镁0- 8% ；硅铁 0- 8% ;镍 0- 10% ;云母 0-8%。
2.权利要求1所述一种环保易脱渣焊条的制备方法，其特征在于本发明原料配方按照重量百分比为还原钛铁矿10-30% ;金红石10-27% ;海泡石0-4% ;中碳锰铁5-18% ;氧化铝0- 10%;氧化镁0- 8%;硅铁0- 8%;镍0- 10%;云母0-8%，其具体工艺方法步骤为 ①、将原料配方按照重量百分比为还原钛铁矿10-30%;金红石10-27% ;海泡石0-4% ；中碳锰铁5-18%;氧化铝0- 10%;氧化镁0- 8%;硅铁0- 8%;镍0- 10%;云母0-8%块状类材料进行粉碎球磨，制成具有200-400目的粉末，并将材料中的碳锰铁合金粉进行钝化处理； ②、将①处理的原料，混合均匀，缓慢加入其总重量25%的模数为2.SM钾钠水玻璃，湿拌均匀，即成焊条药皮涂料； ③、采用无极变速电焊条螺旋涂料机将②所制备的焊条药皮涂料在H08A焊芯上进行压涂，压出的焊条表面光洁，涂层均匀密实，最后将压涂好的湿焊条进行干燥，在150-200°C下，烘焙I小时，即可分装出厂。
全文摘要
一种环保易脱渣焊条及其制备方法,属于焊接材料领域,具体涉及一种环保型焊条,具有熔化效率高、低烟尘、易脱渣和脱渣后表面成金属色，且适应范围广,适应性强,焊接效率高的焊条及其制备方法的技术方案，其特征在于它是由下述重量份配比的粉原料还原钛铁矿10-30%；金红石10-27%；海泡石0-4%；中碳锰铁5-18%；氧化铝0-10%；氧化镁0-8%；硅铁0-8%；镍0-10%；云母0-8%，经混合,并加入其总重量25%的模数为2.8M钾钠水玻璃，搅拌均匀，压涂于焊芯上面而成的焊条。本发明与现有技术相比，一种环保型焊条,具有熔化效率高、低烟尘、易脱渣，脱渣后表面成金属色等特点。该焊条适应范围广,适应性强,而且焊接效率高。
文档编号B23K35/40GK103056547SQ201210517969
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者丁敏, 刘士森, 胡连海, 张红霞 申请人:太原理工大学