一种自清洁抗裂埋弧焊剂及其制备方法与流程

本发明属于焊接材料，具体涉及一种自清洁抗裂埋弧焊剂及其制备方法。

背景技术：

1、风力发电是重要的可再生清洁能源发电方式，也是世界各国高度重视并发展的战略性产业之一，在能源、环境保护等方面更是具有举足轻重的作用。截至2022年底，新增风电吊装容量4983万千瓦，累计风电吊装容量达到3.96亿千瓦，同比增长11.2％。与此同时，国内焊材在风电行业的应用也越来越多，在焊材配套方面国内埋弧焊丝多采用h10mn2、和eh14等常规碳钢焊丝，焊剂多采用sj101系列氟碱型焊剂，在风电大厚板生产制造过程仍存在诸多问题，如大厚板焊接由于s、p等杂质元素富集导致的抗裂性下降，大厚板焊接窄间隙根部脱渣困难，大线能量焊接时导致焊缝组织粗大冲击性能下降的问题，本发明针对上述问题提供了一种可用于风电行业大厚板的自清洁抗裂埋弧焊剂。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有大厚板焊接中抗裂性下降，焊接窄间隙根部脱渣困难，大线能量焊接时导致焊缝组织粗大冲击性能下降的问题。

2、为此，本发明提供了一种自清洁抗裂埋弧焊剂，以质量百分比计，埋弧焊剂包括：25-30％的氟化镁，8-15％的煅烧α氧化铝，15-20％的硅酸钙，3-12％的金红石，4-9％的硅钡合金，2-5％的铝钡合金，7-10％的硅锆合金，0.5-1.5％的钼铁，1.5-2.5％的钛铁，0.6-2.0％的硼铁，0.4-0.7％的钒铌合金，0.6-1.2％的碳酸锶，1-2％的氟化铈，余量为铁粉。

3、具体的，上述埋弧焊剂中s≤0.020％，p≤0.025％。

4、具体的，上述埋弧焊剂颗粒度为12-60目。

5、具体的，上述埋弧焊剂的碱度为2.2-2.5。

6、具体的，上述埋弧焊剂的松装比为1.2-1.3g/cm3。

7、本发明还提供了上述自清洁抗裂埋弧焊剂的制备方法，包括以下步骤：

8、(1)将埋弧焊剂各原料破碎、过筛后，按质量百分比称重、备料；

9、(2)将铁粉与煅烧α氧化铝混合均匀，过筛后以树脂粘结，烧结、过筛，备用；

10、(3)将剩余原料混合，并加入粘结剂，充分搅拌均匀，烧结后与步骤(2)的产物混合，制得所述埋弧焊剂。

11、具体的，上述步骤(2)中铁粉与铝矾土混合后过80目筛，以质量百分比计，采用1-5％树脂粘结。

12、具体的，上述步骤(2)中烧结温度为200-250℃，烧结时间为2-4h，烧结后过40目筛。

13、具体的，上述步骤(3)中粘结剂用量为剩余原料质量的7-15％；所述粘结剂为锂水玻璃和钠水玻璃混合物，且锂水玻璃和钠水玻璃混的混合质量百分比为1：1。

14、具体的，上述步骤(3)中烧结温度为850-880℃，烧结时间为1-3h。

15、与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

16、本发明提供的这种自清洁抗裂埋弧焊剂，配合h10mn2、eh14、h08mn2e等焊丝使用，可满足风电行业50-55kg级大厚板q345、q420、q460等材料-60℃焊接要求。其抗拉强度550mpa以上，屈服强度在460mpa以上，屈强比≤0.86；焊接效率高用于双丝埋弧焊接，道温250℃时低温冲击韧性稳定，-60℃在生产100j以上。该焊丝除具有高韧性特点外，还有优良抗裂性能，双丝焊接时，-25℃，焊缝中心ctod值不低于0.50mm；焊缝金属中s含量≤0.01％，p含量≤0.015％，具有冶金足清洁作用。熔敷金属中扩散氢含量低至3ml/100g以下，达到超低氢要求，射线探伤满足gb/t37910.1中的1级要求。

技术特征：

1.一种自清洁抗裂埋弧焊剂，其特征在于，以质量百分比计，埋弧焊剂包括：25-30％的氟化镁，8-15％的煅烧α氧化铝，15-20％的硅酸钙，3-12％的金红石，4-9％的硅钡合金，2-5％的铝钡合金，7-10％的硅锆合金，0.5-1.5％的钼铁，1.5-2.5％的钛铁，0.6-2.0％的硼铁，0.4-0.7％的钒铌合金，0.6-1.2％的碳酸锶，1-2％的氟化铈，余量为铁粉。

2.如权利要求1所述的自清洁抗裂埋弧焊剂，其特征在于：所述埋弧焊剂中s≤0.020％，p≤0.025％。

3.如权利要求1所述的自清洁抗裂埋弧焊剂，其特征在于：所述埋弧焊剂颗粒度为12-60目。

4.如权利要求1所述的自清洁抗裂埋弧焊剂，其特征在于：所述埋弧焊剂的碱度为2.2-2.5。

5.如权利要求1所述的自清洁抗裂埋弧焊剂，其特征在于：所述埋弧焊剂的松装比为1.2-1.3g/cm3。

6.如权利要求1-5任意一项所述自清洁抗裂埋弧焊剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.如权利要求6所述自清洁抗裂埋弧焊剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中铁粉与铝矾土混合后过80目筛，以质量百分比计，采用1-5％树脂粘结。

8.如权利要求6所述自清洁抗裂埋弧焊剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中烧结温度为200-250℃，烧结时间为2-4h，烧结后过40目筛。

9.如权利要求6所述自清洁抗裂埋弧焊剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中粘结剂用量为剩余原料质量的7-15％；所述粘结剂为锂水玻璃和钠水玻璃混合物，且锂水玻璃和钠水玻璃混的混合质量百分比为1：1。

10.如权利要求6所述自清洁抗裂埋弧焊剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中烧结温度为850-880℃，烧结时间为1-3h。

技术总结
本发明属于焊接材料技术领域，具体提供了一种自清洁抗裂埋弧焊剂，以质量百分比计，埋弧焊剂包括：25‑30％的氟化镁，8‑15％的煅烧α氧化铝，15‑20％的硅酸钙，3‑12％的金红石，4‑9％的硅钡合金，2‑5％的铝钡合金，7‑10％的硅锆合金，0.5‑1.5％的钼铁，1.5‑2.5％的钛铁，0.6‑2.0％的硼铁，0.4‑0.7％的钒铌合金，0.6‑1.2％的碳酸锶，1‑2％的氟化铈，余量为铁粉。本发明提供的这种自清洁抗裂埋弧焊剂具有高韧性和优良抗裂性能，配合H10Mn2、EH14、H08Mn2E等焊丝使用，可满足风电行业50‑55Kg级大厚板Q345、Q420、Q460等材料‑60℃焊接要求。

技术研发人员：周海龙,张翔,许鑫宇,吴光辉
受保护的技术使用者：武汉铁锚焊接材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15