一种可二次利用的轻质熔炼焊剂及其制备方法和应用

本发明涉及焊接，具体而言，涉及一种可二次利用的轻质熔炼焊剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、焊剂是影响埋弧焊焊缝质量的关键因素，也是埋弧焊工艺过程中的重要耗材。在焊接过程中，电弧对焊剂熔渣、金属熔池具有强烈的热作用及搅拌作用，促使焊剂熔渣与金属熔池之间发生剧烈的氧化还原反应，从而推动各种合金元素在熔渣与熔池之间的相互迁移，也正是由于剧烈焊接反应与合金元素迁移传输过程的影响，焊后形成的焊渣成分和结构较原焊剂会产生一定的偏移，如若再次用来焊接，会导致焊缝金属成分发生不可控的改变，进而影响到焊缝的力学性能。

2、这就导致埋弧焊焊剂成为一次性耗材，焊接后形成的焊渣只能通过重熔、填埋等方式简单处理，这不仅会浪费矿物资源、增加能源消耗，而且不利于环保。

3、因此，提供一种可二次利用的焊剂具有重要意义。

4、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种可二次利用的轻质熔炼焊剂，以解决常规埋弧焊焊剂无法二次利用的问题。该轻质熔炼焊剂可以二次利用，且二次焊接后形成的焊缝的力学性能优异。

2、本发明的第二目的在于提供一种可二次利用的轻质熔炼焊剂的制备方法，该方法具有操作简单、工艺流程短和适合批量生产等优点。

3、本发明的第三目的在于提供可二次利用的轻质熔炼焊剂在焊接中的应用。

4、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

5、本发明提供了一种可二次利用的轻质熔炼焊剂，由按照质量百分比计的如下组分制成：sio237%~41%，mno 26%~30%，mgo 11%~13%，al2o313%~16%，caf23%~5%和fe2o32%~3%。

6、本发明又提供了所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂的制备方法，包括如下步骤：

7、将各原料混合均匀后进行熔炼，得到熔料；

8、所述熔料经水淬后，进行干燥和破碎，得到所述可二次利用的轻质熔炼焊剂。

9、本发明还提供了所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂在焊接中的应用，所述可二次利用的轻质熔炼焊剂经第一次焊接应用后形成焊渣，所述焊渣作为焊剂进行第二次焊接应用。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

11、本发明提供的可二次利用的轻质熔炼焊剂，通过成分调控，综合玻璃状焊剂与浮石状焊剂的优势，实现了焊剂在两次焊接重复使用过程中的成分与状态稳定，且焊剂消耗量小，两次焊接后形成的焊缝金属成分均匀，焊缝力学性能符合相关标准要求，焊剂的重复利用提高了资源利用率，降低了生产成本。

技术特征：

1.一种可二次利用的轻质熔炼焊剂，其特征在于，由按照质量百分比计的如下组分制成：sio2 37%~41%，mno 26%~30%，mgo 11%~13%，al2o3 13%~16%，caf2 3%~5%和fe2o3 2%~3%。

2.根据权利要求1所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂，其特征在于，所述可二次利用的轻质熔炼焊剂包含以下特征（1）至（3）中的至少一项：

3.根据权利要求1所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂，其特征在于，所述可二次利用的轻质熔炼焊剂的熔化温度为1202℃~1221℃。

4.如权利要求1~3任一项所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂的制备方法，其特征在于，所述各原料的粒度为100目~300目。

6.根据权利要求4所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂的制备方法，其特征在于，所述熔炼的温度为1450℃~1500℃，所述熔炼的保温时间为15min~20min。

7.根据权利要求4所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂的制备方法，其特征在于，所述破碎至所述可二次利用的轻质熔炼焊剂的粒度为8目~40目。

8.如权利要求1~3任一项所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂在焊接中的应用，其特征在于，所述可二次利用的轻质熔炼焊剂经第一次焊接应用后形成焊渣，所述焊渣作为焊剂进行第二次焊接应用。

9.根据权利要求8所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂在焊接中的应用，其特征在于，在所述第二次焊接之前，将所述焊渣破碎至粒度为14目~40目。

10.根据权利要求8所述的可二次利用的轻质熔炼焊剂在焊接中的应用，其特征在于，所述第一次焊接的过程中，所述可二次利用的轻质熔炼焊剂的用量<0.7kg/m。

技术总结
本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种可二次利用的轻质熔炼焊剂及其制备方法和应用。可二次利用的轻质熔炼焊剂由按照质量百分比计的如下组分制成：SiO<subgt;2</subgt; 37%~41%，MnO 26%~30%，MgO 11%~13%，Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt; 13%~16%，CaF<subgt;2</subgt; 3%~5%和Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt; 2%~3%。该轻质熔炼焊剂可二次利用，并且二次焊接后形成的焊缝的力学性能优异。本发明又提供了可二次利用的轻质熔炼焊剂的制备方法，该方法具有操作简单、工艺流程短和适合批量生产等优点。本发明还提供了可二次利用的轻质熔炼焊剂在焊接中的应用，既能够避免资源与能源浪费，又能降低生产与加工成本。

技术研发人员：王聪,田慧宇,王占军,陈昂然,钟明
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15