本发明属于焊接材料
技术领域：
，具体是涉及一种耐候钢用焊条及其制备方法。
背景技术：
：耐候钢主要用于塔架、光伏、高速工程等长期暴露在大气中使用的钢结构；相对于普碳钢，耐候钢的耐候性为普碳钢的2～8倍，涂装性为普碳钢的1.5～10倍；耐候钢用焊条随着此类钢材的发展也被广泛重视，常见的耐候钢用焊条，例如：cu-cr-ni系耐候钢焊条；目前，这种耐候钢焊条主要通过氟化物、复合氟化物降低熔敷金属扩散氢含量，减少延迟裂缝的产生，但由于氟化物过多会影响焊接电弧的稳定性，因此，熔敷金属扩散氢含量无法得到进一步降低。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐候钢用焊条，通过纳米材料的小尺寸效应来改进水玻璃的性能，从而改善整体的力学性能；另一方面，钠水玻璃改性粘结剂能够平衡由于氟化物过多对焊接电弧稳定性的影响，从而在降低熔敷金属扩散氢含量的基础上，保证焊接电弧平稳。为了达到上述目的，本发明一种耐候钢用焊条，由焊芯和涂覆于焊芯上的药皮制成，所述焊芯为h08a，所述药皮由固体组份和液体组份混制而成，液体组份为钠水玻璃改性粘结剂，固体组份按照质量份计，包括大理石20～30份、萤石30～40份、冰晶石3～8份、钛白粉3～5份、石英2～5份、金红石2～5份、雾化硅铁2～5份、铁钛2～5份、铬粉2～5份、镍粉1～3份、铜粉1～3份。进一步，所述液体组份的加入质量为固体组份质量的10～15％。进一步，所述钠水玻璃改性粘结剂由钠水玻璃、纳米云母、分散剂溶入混制而成。进一步，所述纳米云母与分散剂总质量为钠水玻璃质量的2～3％，纳米云母与分散剂质量配比为0.5:1。进一步，所述钠水玻璃的模数为3，波美度为40。进一步，所述固体组份按照质量份计，包括大理石20份、萤石30份、冰晶石3份、钛白粉3份、石英2份、金红石2份、雾化硅铁2份、铁钛2份、铬粉2份、镍粉1份、铜粉1份。进一步，所述固体组份按照质量份计，包括大理石30份、萤石40份、冰晶石5份、钛白粉3份、石英3份、金红石3份、雾化硅铁3份、铁钛3份、铬粉2份、镍粉1份、铜粉1份。进一步，固体组份按照质量份计，包括大理石25份、萤石35份、冰晶石8份、钛白粉5份、石英5份、金红石5份、雾化硅铁5份、铁钛5份、铬粉5份、镍粉3份、铜粉3份。进一步，所述焊芯所含的元素组份比如下：c：si：mn：s：p：fe＝6：0.04：0.46：0.01：0.016：93。本发明的另一个目的是提供一种耐候钢用焊条的制备方法，包括以下步骤：将固体组份的各原料按比例混合均匀后制成固体组份，在固体组份加入钠水玻璃改性粘结剂，再搅拌均匀后，通过常规焊条生产设备将其压涂在焊芯上制备耐候钢用焊条。本发明的有益效果在于：1.本发明一种耐候钢用焊条能够改善整体的力学性能，在降低熔敷金属扩散氢含量的基础上，保证焊接电弧平稳；钠水玻璃中溶入纳米云母，通过纳米材料的小尺寸效应来改进水玻璃的性能，小尺寸效应是指随着粒径的减小，纳米粒子的表面结合能迅速增大，同时，分散剂改善了纳米材料的分散性，从而改善了水玻璃的内部结构。2.本发明一种耐候钢用焊条增加了萤石的质量，萤石属于氟化物，从而降低了熔敷金属扩散氢含量，由于钠水玻璃改性粘结剂能够平衡由于氟化物过多对焊接电弧稳定性的影响，保证焊接电弧平稳。具体实施方式下面将结合实施例，对本发明进行详细的描述。本发明一种耐候钢用焊条，由焊芯和涂覆于焊芯上的药皮制成，所述焊芯为h08a，所述药皮由固体组份和液体组份混制而成，液体组份为钠水玻璃改性粘结剂，固体组份按照质量份计，包括大理石20～30份、萤石30～40份、冰晶石3～8份、钛白粉3～5份、石英2～5份、金红石2～5份、雾化硅铁2～5份、铁钛2～5份、铬粉2～5份、镍粉1～3份、铜粉1～3份。所述液体组份的加入质量为固体组份质量的10～15％。所述钠水玻璃改性粘结剂由钠水玻璃、纳米云母、分散剂溶入混制而成。所述纳米云母与分散剂总质量为钠水玻璃质量的2～3％，纳米云母与分散剂质量配比为0.5:1。所述钠水玻璃改性粘结剂的模数为3，波美度为40。一种耐候钢用焊条的制备方法，包括以下步骤：将固体组份的各原料按比例混合均匀后制成固体组份，在固体组份加入钠水玻璃改性粘结剂，再搅拌均匀后，通过常规焊条生产设备将其压涂在焊芯上制备耐候钢用焊条。下面通过几个实施例对本发明进行详细说明：实施例1：一种耐候钢用焊条，包括由焊芯和涂覆于焊芯上的药皮制成。焊芯为h08a，焊芯所含元素的质量按照百分比如下：c：6％、si：0.04％、mn：0.46％、s：0.01％、p：0.016％，其余为fe。药皮由固体组份和液体组份混制而成，液体组份的加入质量为固体组份质量的10％；液体组份为钠水玻璃改性粘结剂，钠水玻璃改性粘结剂由钠水玻璃、纳米云母、分散剂溶入混制而成，纳米云母与分散剂总质量为钠水玻璃质量的2％，纳米云母与分散剂质量配比为0.5:1；固体组份按照质量份计，包括大理石20份、萤石30份、冰晶石3份、钛白粉3份、石英2份、金红石2份、雾化硅铁2份、铁钛2份、铬粉2份、镍粉1份、铜粉1份。将纳米云母与分散剂按比例均匀搅拌在模数为3、波美度为40的钠水玻璃中，制备钠水玻璃改性粘结剂。将固体组份的各原料按比例混合均匀后制成固体组份，在固体组份加入钠水玻璃改性粘结剂，再搅拌均匀后，通过常规焊条生产设备将其压涂在焊芯上制备耐候钢用焊条。实施例2：一种耐候钢用焊条，包括由焊芯和涂覆于焊芯上的药皮制成。焊芯与上述实施例相同。药皮由固体组份和液体组份混制而成，液体组份的加入质量为固体组份质量的10％；液体组份为钠水玻璃，钠水玻璃由纳米云母、分散剂溶入改性，纳米云母与分散剂总质量为钠水玻璃质量的2％，纳米云母与分散剂质量配比为0.5:1；固体组份按照质量份计，包括大理石30份、萤石40份、冰晶石5份、钛白粉3份、石英3份、金红石3份、雾化硅铁3份、铁钛3份、铬粉2份、镍粉1份、铜粉1份。钠水玻璃改性粘结剂的制备与上述实施例相同。实施例2所述耐候钢用焊条的制备方法与上述实施例相同。实施例3：一种耐候钢用焊条，包括由焊芯和涂覆于焊芯上的药皮制成。焊芯与上述实施例相同。药皮由固体组份和液体组份混制而成，液体组份的加入质量为固体组份质量的15％；液体组份为钠水玻璃，钠水玻璃由纳米云母、分散剂溶入改性，纳米云母与分散剂总质量为钠水玻璃质量的3％，纳米云母与分散剂质量配比为1:1；固体组份按照质量份计，包括大理石25份、萤石35份、冰晶石8份、钛白粉5份、石英5份、金红石5份、雾化硅铁5份、铁钛5份、铬粉5份、镍粉3份、铜粉3份。钠水玻璃改性粘结剂的制备与上述实施例相同。实施例3所述耐候钢用焊条的制备方法与上述实施例相同。以上各实施例虽然药皮的配方有所差别，但事实表明，各实施例的焊接电弧平稳、脱渣容易、飞溅小，具有良好的焊接工艺性能。如表1所示，各实施例焊接时所得熔敷金属的力学性能：表1熔敷金属力学性能如表2所示，各实施例焊接时所得熔敷金属的扩散氢含量检测结果(水银置换法)：表2熔敷金属扩散氢含量熔敷金属扩散氢含量(ml/100g)实施例14.65实施例24.35实施例34.70本发明优选实施例2，通过表1和表2的数据结果可知，本发明具有良好的焊接工艺性能，有利于改善焊缝的力学性能，且本发明焊接所得的熔敷金属扩散氢含量较少。最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。当前第1页12