本发明涉及一种高韧性抗吸潮型烧结焊剂的制备方法，属于烧结焊剂制备技术领域。
背景技术：
堆焊过程中焊剂对金属起到保护、冶金处理和改善焊接工艺性能的作用。烧结焊剂是20世纪80年代引进的一种新型焊接材料，与熔炼焊剂相比，具有耗能小、无污染捍接工艺性能好、可以实现熔敷金属合金化、改善其力学性能等优点。这种烧结焊剂产品广泛应用于锅炉压力容器、钢厂备件、化工容器、核电站、桥梁、船舶、螺旋焊管以及管道等重要堆焊部件。
低碱度渣系烧结焊剂容易获得良好的工艺性能，但焊缝冲击韧性不高；高碱度渣系烧结焊剂容易获得高韧性焊缝，但其焊接工艺性能不佳。常见的低碱度渣系，如硅锰型、硅钙型和铝钛型等渣系中含有大量的SiO2或TiO2等酸性氧化物，焊缝氧含量较高，低温冲击韧性较差；而高碱度渣系，如氟碱型、铝碱型等渣系中由于加了较多的碱性氧化物，提高了焊剂的碱度，降低焊缝的含氧量，提高焊缝的低温韧性，但是，由于过多地加入CaO、MgO等碱性氧化物，熔渣的熔点大大升高，高温黏度、表面张力过大，造成工艺性能恶化，焊缝成形不佳，脱渣困难。然而这类烧结焊剂采用较低温度的烧结工艺，虽然经过高温传质过程而逐渐致密化，但通常情况下烧结焊剂颗粒的强度和致密度仍然不理想，具有较大的比表面积，焊剂成分中所含有的易吸湿成分与水蒸气的作用强，吸湿倾向大，并且焊剂颗粒易破碎粉化。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对传统的烧结焊剂冲击韧性差，吸湿倾向大，导致其焊接工艺性能不佳的问题，提供了一种通过玄武岩纤维增强烧结焊剂，同时通过硅酸盐玻璃复合并煅烧后形成保护层，有效防止其对水份的吸收，增强材料抗吸潮能力的方法，本发明首先将废弃硅酸盐玻璃与玄武岩石块进行破碎球磨后，经熔融和引丝，收集得到混合纤维，再将其与氧化铝、硅灰石等物质进行混合浇注，收集得到混合坯料，随后将其研磨后煅烧，即可得到高韧性抗吸潮型烧结焊剂。本发明制备的烧结焊剂韧性高、具有较高的抗吸湿性能，接电弧稳定，脱渣性能好，具有广阔的应用前景。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）按质量比1:3，将废弃硅酸盐玻璃与玄武岩石块混合并置于液压破碎机中，破碎收集得粒径为1cm混合颗粒，将混合颗粒置于球磨罐中，在350～400r/min下碾磨并过120目筛，收集得混合球磨粉末；
（2）将上述制备的混合球磨粉末置于石墨坩埚中，将坩埚置于马弗炉内，按10℃/min升温至1350～1450℃，保温熔融45～60min后，得熔融混合液，将熔融混合液从坩埚嘴处用玻璃棒进行引丝，自然冷却至室温，收集直径为20～30μm的混合纤维；
（3）按重量份数计，分别称量45～50份上述制备的混合纤维、5～10份氧化铝、15～20份硅灰石和15～20份模数为2.3的水玻璃置于烧杯中，搅拌混合并浇注至不锈钢模具中，在室温下静置固化6～8h；
（4）待静置固化完成后，脱模并收集混合坯料，将混合坯料破碎并研磨过50～60目筛，收集得混合坯料颗粒，随后将混合坯料颗粒置于管式电阻炉中，在120～130℃下预热10～15min，再按10～15℃/min升温至750～850℃，保温煅烧1～2h后，随炉冷却至室温，出料即可制备得一种高韧性抗吸潮型烧结焊剂。
本发明的应用方法：选择一需烧结的钢板，对其进行除锈、去油和烘干去氢处理，将本发明制备的高韧性抗吸潮型烧结焊剂置于埋弧焊机中，将焊丝焊接于清理后所需焊接处，控制焊接电流为550A，焊接电压为30V，焊接速度为26.4m/h，焊接结束后，是焊接处自然冷却至室温即可。经检测，焊接处屈服强度达到550MPa以上，抗拉强度达到645MPa以上，在-20℃温度下，冲击吸收功大于45J。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的高韧性抗吸潮型烧结焊剂使得焊缝冲击韧性，在-20℃温度下，冲击吸收功大于45J；
（2）本发明制备的高韧性抗吸潮型烧结焊剂抗吸湿性能好，降低了烧结焊剂中的成分与水的相互作用，降低了其吸湿气倾向；
（3）本发明制备的高韧性抗吸潮型烧结焊剂制备步骤简单，所需成本低，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
首先按质量比1:3，将废弃硅酸盐玻璃与玄武岩石块混合并置于液压破碎机中，破碎收集得粒径为1cm混合颗粒，将混合颗粒置于球磨罐中，在350～400r/min下碾磨并过120目筛，收集得混合球磨粉末；将上述制备的混合球磨粉末置于石墨坩埚中，将坩埚置于马弗炉内，按10℃/min升温至1350～1450℃，保温熔融45～60min后，得熔融混合液，将熔融混合液从坩埚嘴处用玻璃棒进行引丝，自然冷却至室温，收集直径为20～30μm的混合纤维；再按重量份数计，分别称量45～50份上述制备的混合纤维、5～10份氧化铝、15～20份硅灰石和15～20份模数为2.3的水玻璃置于烧杯中，搅拌混合并浇注至不锈钢模具中，在室温下静置固化6～8h；待静置固化完成后，脱模并收集混合坯料，将混合坯料破碎并研磨过50～60目筛，收集得混合坯料颗粒，随后将混合坯料颗粒置于管式电阻炉中，在120～130℃下预热10～15min，再按10～15℃/min升温至750～850℃，保温煅烧1～2h后，随炉冷却至室温，出料即可制备得一种高韧性抗吸潮型烧结焊剂。
实例1
首先按质量比1:3，将废弃硅酸盐玻璃与玄武岩石块混合并置于液压破碎机中，破碎收集得粒径为1cm混合颗粒，将混合颗粒置于球磨罐中，在400r/min下碾磨并过120目筛，收集得混合球磨粉末；将上述制备的混合球磨粉末置于石墨坩埚中，将坩埚置于马弗炉内，按10℃/min升温至1450℃，保温熔融60min后，得熔融混合液，将熔融混合液从坩埚嘴处用玻璃棒进行引丝，自然冷却至室温，收集直径为30μm的混合纤维；再按重量份数计，分别称量50份上述制备的混合纤维、10份氧化铝、20份硅灰石和20份模数为2.3的水玻璃置于烧杯中，搅拌混合并浇注至不锈钢模具中，在室温下静置固化8h；待静置固化完成后，脱模并收集混合坯料，将混合坯料破碎并研磨过60目筛，收集得混合坯料颗粒，随后将混合坯料颗粒置于管式电阻炉中，在130℃下预热15min，再按15℃/min升温至850℃，保温煅烧2h后，随炉冷却至室温，出料即可制备得一种高韧性抗吸潮型烧结焊剂。
选择一需烧结的钢板，对其进行除锈、去油和烘干去氢处理，将本发明制备的高韧性抗吸潮型烧结焊剂置于埋弧焊机中，将焊丝焊接于清理后所需焊接处，控制焊接电流为550A，焊接电压为30V，焊接速度为26.4m/h，焊接结束后，是焊接处自然冷却至室温即可。经检测，焊接处屈服强度达到554MPa，抗拉强度达到650MPa，在-20℃温度下，冲击吸收功为50J。
实例2
首先按质量比1:3，将废弃硅酸盐玻璃与玄武岩石块混合并置于液压破碎机中，破碎收集得粒径为1cm混合颗粒，将混合颗粒置于球磨罐中，在350r/min下碾磨并过120目筛，收集得混合球磨粉末；将上述制备的混合球磨粉末置于石墨坩埚中，将坩埚置于马弗炉内，按10℃/min升温至1350℃，保温熔融45min后，得熔融混合液，将熔融混合液从坩埚嘴处用玻璃棒进行引丝，自然冷却至室温，收集直径为20μm的混合纤维；再按重量份数计，分别称量45份上述制备的混合纤维、5份氧化铝、15份硅灰石和15份模数为2.3的水玻璃置于烧杯中，搅拌混合并浇注至不锈钢模具中，在室温下静置固化6h；待静置固化完成后，脱模并收集混合坯料，将混合坯料破碎并研磨过50目筛，收集得混合坯料颗粒，随后将混合坯料颗粒置于管式电阻炉中，在120℃下预热10min，再按10℃/min升温至750℃，保温煅烧1h后，随炉冷却至室温，出料即可制备得一种高韧性抗吸潮型烧结焊剂。
选择一需烧结的钢板，对其进行除锈、去油和烘干去氢处理，将本发明制备的高韧性抗吸潮型烧结焊剂置于埋弧焊机中，将焊丝焊接于清理后所需焊接处，控制焊接电流为550A，焊接电压为30V，焊接速度为26.4m/h，焊接结束后，是焊接处自然冷却至室温即可。经检测，焊接处屈服强度达到557MPa，抗拉强度达到649MPa，在-20℃温度下，冲击吸收功为47J。
实例3
首先按质量比1:3，将废弃硅酸盐玻璃与玄武岩石块混合并置于液压破碎机中，破碎收集得粒径为1cm混合颗粒，将混合颗粒置于球磨罐中，在370r/min下碾磨并过120目筛，收集得混合球磨粉末；将上述制备的混合球磨粉末置于石墨坩埚中，将坩埚置于马弗炉内，按10℃/min升温至1400℃，保温熔融50min后，得熔融混合液，将熔融混合液从坩埚嘴处用玻璃棒进行引丝，自然冷却至室温，收集直径为25μm的混合纤维；再按重量份数计，分别称量47份上述制备的混合纤维、7份氧化铝、17份硅灰石和17份模数为2.3的水玻璃置于烧杯中，搅拌混合并浇注至不锈钢模具中，在室温下静置固化7h；待静置固化完成后，脱模并收集混合坯料，将混合坯料破碎并研磨过55目筛，收集得混合坯料颗粒，随后将混合坯料颗粒置于管式电阻炉中，在125℃下预热12min，再按12℃/min升温至800℃，保温煅烧1h后，随炉冷却至室温，出料即可制备得一种高韧性抗吸潮型烧结焊剂。
选择一需烧结的钢板，对其进行除锈、去油和烘干去氢处理，将本发明制备的高韧性抗吸潮型烧结焊剂置于埋弧焊机中，将焊丝焊接于清理后所需焊接处，控制焊接电流为550A，焊接电压为30V，焊接速度为26.4m/h，焊接结束后，是焊接处自然冷却至室温即可。经检测，焊接处屈服强度达到557MPa，抗拉强度达到652MPa，在-20℃温度下，冲击吸收功为48J。