一种碱性不锈钢焊条及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种碱性不锈钢焊条，制程中加入的药粉材料包括大理石粉、萤石粉、钠水玻璃以及CMC纤维素，其中：大理石粉粒度分布为40~200目35~65%，萤石粉粒度分布为60~200目40~60%，CMC纤维素占总药粉重量比为0.3~0.5%，钠水玻璃模数为2.80~2.85，藉由前述结构或其构造的结合，实现了该碱性不锈钢焊条，从而达成了提高焊条药皮强度，增加了透气性能，从而使之粘结在焊条上的药皮在高温或者低温环境下也不会产生开裂现象的良好效果。
【专利说明】一种碱性不锈钢焊条及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及碱性不锈钢焊条，尤指一种碱性不锈钢焊条及其制造方法。
【背景技术】
[0002]碱性不锈钢焊条是一种高品质的焊条，采用其焊接的焊缝不易产生裂纹、气孔等焊接缺陷，且力学性能优良。目前我国大力发展核电、水电、海洋工程、压力容器等工程项目，其领域中的关键部位都采用各级别的碱性不锈钢焊条进行焊接，以保证焊缝接头的性倉泛。
[0003]碱性不锈钢焊条通常采用油压式压涂机生产，在生产过程中存在粉料易发干导致出粉困难、压涂压力过低时药皮易发泡等一系列的质量问题，同时由于焊条选用是高合金的不锈钢焊芯，其特点在于电阻率高、线膨胀系数大，在焊条高温烘培及焊接过程中，因焊芯受热而膨胀，而药皮膨胀系数小于焊芯，从而导致焊条药皮开裂。
[0004]碱性不锈钢焊条的药皮是以大理石、萤石、铁合金为主要材料，加入少量粗纤维来增强药皮强度，以钠水玻璃为粘接剂，以这些材料为主组成的粉料流动性、透气性及塑性较差，若不有针对性加于一些改善其流动性、透气性及塑性的物质，碱性不锈钢焊条的抗裂性与外观质量都难以提 高。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种碱性不锈钢焊条，该焊条藉由药粉的灵活配比，提高焊条药皮强度，增加了透气性能，从而使之粘结在焊条上的药皮在高温或者低温环境下也不会产生开裂现象。
[0006]为达成上述目的，本发明应该的技术方案是:一种碱性不锈钢焊条，制程中加入的药粉材料包括大理石粉、萤石粉、钠水玻璃以及CMC纤维素，其中:大理石粉粒度分布为40~200目35~65%，萤石粉粒度分布为60~200目40~60%，CMC纤维素占总药粉重量比为
0.3~0.5%，钠水玻璃模数为2.80~2.85。
[0007]在本实施例中优选，所述的大理石粉粒度为40-80目63%。
[0008]在本实施例中优选，所述的萤石粉粒度为6(Tl00目42%。
[0009]在本实施例中优选，所述的大理石粉粒度为80-200目37%。
[0010]在本实施例中优选，所述的萤石粉粒度为100~200目56%。
[0011]在本实施例中优选，所述的CMC纤维素总药粉重量比为0.4%。
[0012]在本实施例中优选，所述的钠水玻璃模数为2.83。
[0013]为解决上述技术问题，本发明的又一主要目的在于提供一种碱性不锈钢焊条的制造方法，该制造方法以药粉配比灵活及其有效性，提高焊条药皮强度，增加了透气性能，从而使之粘结在焊条上的药皮在高温或者低温环境下也不会产生开裂现象。
[0014]为达成上述目的，本发明应该的技术方案是:一种碱性不锈钢焊条的制造方法，在制程中加入的药粉材料包括大理石粉、萤石粉、钠水玻璃以及CMC纤维素，其中:该方法包括的步骤是:
(1)根据焊条总量计算药粉中所需大理石粉、萤石粉、钠水玻璃以及CMC纤维素材料在焊条总量中分别所需的比重，取料后进行干混；
(2)钠水玻璃为药粉的粘结剂，该药粉采用双S式搅拌设备搅拌。
[0015](3)搅拌均匀的药粉通过油压式压涂机的作用，使之与不锈钢焊条粘结一体，然后烘干。
[0016]本发明与现有技术相比，其有益的效果是:提高焊条药皮的强度、透气性、粉料粘结以及无论是在高温或者低温环境下不会出现药皮开裂现象。
【具体实施方式】
[0017]下面对本发明作进一步的说明。
[0018]本发明涉及一种碱性不锈钢焊条，制程中加入的药粉材料包括大理石粉、萤石粉、钠水玻璃以及CMC纤维素，其中:大理石粉粒度分布为40-200目35飞5%，萤石粉粒度分布为60~200目40~60%，CMC纤维素占总药粉重量比为0.3~0.5%，钠水玻璃模数为2.80~2.85。
[0019]在本发明之实施例中优选，大理石粉粒度为40-80目63%或80-200目37%，萤石粉粒度为60~100目42%或100~200目56%, CMC纤维素总药粉重量比为0.4%，钠水玻璃模数为2.83。通过上述材料配比的焊条裂纹率为O。然而，现有技术的碱性不锈钢焊条在高温烘培过程中容易易产生15~20%的焊条开裂，在寒冷的冬季，焊条药皮开裂数量会更高，而采用上述制造方法后，焊条成品率将达到98%以上，同时由于焊条药皮强度高，焊条在焊接过程中即使出现尾红也不会出现药皮开裂现象，大大提高了焊条的焊接效率，同时该焊条具有很强的通用性，制程中如果`材料粒度与模数改变，只是相应地加入少量的CMC纤维素即可，生产成本低，材料也方便采购。由于该等材料产出的焊条具有很强的透气性与药皮强度，可缩短焊条的低温干燥与高温烘焙的时间，降低了焊条烘干的能耗，又由于焊条药皮强度高，焊接过程中可增加焊接电流，即可提高焊接效率。
[0020]下面对药皮材料的性能与特性作简要说明:
(I)大理石，化学分子式CaC03，矿物类物质，熔点约为2572°C，其性能是在焊接过程中起造气、造渣、稳弧及脱硫作用。
[0021](2)萤石，化学分子式CaF2，矿物类物质，熔点约为1375°C，其性能是在焊接过程中起强稀释剂作用，使焊缝中气体易于逸出，同时能去氢及脱硫。
[0022]上述大理石与萤石约占焊条药粉重量比为70%，它们对焊条药皮特性影响最大，粗粒度的大理石与萤石增大药皮中药粉间隙，增强了其透气性，使湿药粉中的水分易析出，降低因粉料过细造成的药皮开裂、气泡等影响焊条外观质量现象的发生。
[0023](3) CMC纤维素，CMC是一种甲羧基型纤维素，其主要成分为棉纤维与少量的NaCl组成，其性能方面具有良好的塑性与吸水性，保证焊条药皮强度。
[0024](4)钠水玻璃，化学分子式为NaC03*mSi02*nH20，是一种液体化工物质，熔点为1200°C，其性能是焊条压涂过程中起粘结作用，低模数的水玻璃使药粉不易快干，同时在焊接过程中具有稳弧作用。CMC粗纤维素增加药皮强度，低模数水玻璃使得焊条产出后药皮表面凝固速度缓慢，在焊条低温晾干过程中水分充分析出，如此在焊条高温烘焙过程中不会因水分过多急速析出而导致药皮开裂。[0025]综上所述，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。
【权利要求】
1.一种碱性不锈钢焊条，制程中加入的药粉材料包括大理石粉、萤石粉、钠水玻璃以及CMC纤维素，其特征在于:大理石粉粒度分布为4(T200目35飞5%，萤石粉粒度分布为60^200目40~60%，CMC纤维素占总药粉重量比为0.3~0.5%，钠水玻璃模数为2.80^2.85。
2.如权利要求1所述的碱性不锈钢焊条，其特征在于:所述的大理石粉粒度为4(T80目 63%。
3.如权利要求2所述的碱性不锈钢焊条，其特征在于:所述的萤石粉粒度为6(T100目42%。
4.如权利要求1所述的碱性不锈钢焊条，其特征在于:所述的大理石粉粒度为8(T200目 37%。
5.如权利要求4所述的碱性不锈钢焊条，其特征在于:所述的萤石粉粒度为10(T200目 56%。
6.如权利要求3或5所述的碱性不锈钢焊条，其特征在于:所述的CMC纤维素总药粉重量比为0.4%。
7.如权利要求3或5所述的碱性不锈钢焊条，其特征在于:所述的钠水玻璃模数为2.83。
8.—种如权利要求1所述的碱性不锈钢焊条的制造方法，在制程中加入的药粉材料包括大理石粉、萤石粉、钠水玻璃以及CMC纤维素，其特征在于:该方法包括的步骤是: (1)根据焊条总量计算药粉中所需大理石粉、萤石粉、钠水玻璃以及CMC纤维素材料在焊条总量中分别所需的比重，取料后进行干混； (2)钠水玻璃为药粉的粘结剂，该药粉采用双S式搅拌设备搅拌； (3)搅拌均匀的 药粉通过油压式压涂机的作用，使之与不锈钢焊条粘结一体，然后烘干。
【文档编号】B23K35/22GK103692104SQ201310725013
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】吕奎清, 吴平安, 刘玉双, 田海成 申请人:武汉铁锚焊接材料股份有限公司