专利名称：一种电焊条药皮用硼钙羧基纤维素－钙熔剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电焊条药皮用硼钙羧甲基纤维素—钙熔剂，属焊接材料类。
传统的电焊条药皮用材料主要由金红石、云母、钛白粉、白泥、长石、海藻酸钠、中锰、木粉、还原钛铁矿、大理石、白云石等组成，由于其所采用的海藻酸钠、钛白粉十分昂贵，以致焊条整体生产成本较高，影响企业效益。
本发明的目的旨在提供一种新颖的焊条药皮添加料，既能替代价格昂贵的钛白粉、海藻酸钠、保证焊条成型时的压涂性能，提高焊条的成品率，而且还能起稳弧作用以参予焊接冶金反应的辅助作用，改善焊缝的塑性和韧性。
这种用于电焊条药皮的硼钙羧甲基纤维素—钙熔剂，主要由钠法活化氧化钙和硼化羧甲基纤维素组成，其中钠法活化氧化钙的掺用量是45％～50％；硼化羧甲基纤维素的掺用量是50％～55％；所述钠法活化氧化钙由钙剂和钠活化剂经活化反应合成，硼化羧甲基纤维素则由羧甲基纤维素与硼化剂经硼化反应合成。
所述电焊条药皮用硼钙羧甲基纤维素—钙熔剂，其主要组成物的含量分别是钙剂41～44％；氧化钠4～6％；羧甲基纤维素44～48％；硼化剂6～7％。
所述组成物的化合物中还含有硫、磷、水以及由三氧化二铁、二氧化硅及三氧化二铝的混合物组成的杂质；其中硫的含量应小于总量的0.05％；磷的含量应小于总量的0.05％；水含量应小于总量的7％；而由三氧化二铁、二氧化硅及三氧化二铝组成的混合物的含量应小于总量的4％。
根据上述技术方案提供的电焊条药皮用硼钙羧甲基纤维素—钙熔剂，经实际生产使用表明具有以下优点一、有利于改善焊条的压涂性能，改善焊条外观质量、提高焊条成品率；二、在焊接冶炼中有良好的稳弧、脱渣作用，能明显提高焊缝的机械性能；三、既能用于低碳钢焊条，也适用于低氢型焊条及不锈钢焊条；四、间接替代钛白粉和极昂贵的海藻酸钠而降低焊条成本。
以下给出本发明的实施例，并结合实施例进一步阐述本发明。
实施例1(以重量百分比计)钠法活化氧化钙为45％其中
硼化羧甲基纤维素为55％其中
实施例2(以重量百分比计)钠法活化氧化钙为47.5％其中
硼化羧甲基纤维素为52.5％其中
实施例3(以重量百分比计)钠法活化氧化钙为50％其中
硼化羧甲基纤维素为50％其中
在上述硼钙CMC—钙熔剂的组合物中，均含有一定量的硫、磷、水以及由三氧化二铁、二氧化硅和三氧化二铝混合杂质；为满足电焊条药皮的要求，其中硫和磷的含量应小于总量的0.05％；水的含量应小于总量的7％；而三氧化二铁、二氧化硅及三氧化二铝组成的混合物的含量应小于总量的4％；其中所述的水份主要含在氧化钠和羧甲基纤维素中；硫和磷主要含在硼化剂和羧甲基纤维素(CMC)中；而三氧化二铁、二氧化硅及三氧化二铝则主要含在氧化钙和氧化钠之中。
本发明介绍的这种电焊条药皮用硼钙CMC—钙熔剂，是一种金属的精炼材料。
其所采用的两种材料一为钠法活化氧化钙，在电镜下可以看到它为层片晶体结构，因而使其活性增大，能加快熔炼速度，便反应更加充分，对排除液态金属中的硫、磷等杂质有显著作用；二为硼化羧甲基纤维素，是一种有机冶金保护物质，可以提高有机纤维在高温下的分解温度，产生气体均匀；使反应后的生成物具有防止返硫、磷、溶解金属氧化物的作用。使整个渣系的扩散脱氧效果增强，而且无脱氧产物滞留于金属之中。硼钙CMC—钙熔剂作为一种电焊条药皮的添加剂，用于电焊条药皮添加剂制作是一项开拓性工作；据本发明人几年的探索其原理及作用如下1、氧化钙及钠是传统炼钢和有色冶炼的脱硫脱磷熔剂，被广泛应用于钢铁及有色金属冶炼中；但将其运用于金属的后期精炼及焊接过程中时，因反应时间短，使反应很难达到平衡，势必减弱对金属的净化及精炼作用。因此怎样加快反应速度，提高脱硫、脱磷效果，是国内外冶金专家积极探究的主要课题之一。而本发明采用的钠法活化氧化钙正是合成渣的一种，它能使炉外脱硫、磷及电渣重熔炼技术取得更佳效果，表明其对金属的精炼速度等有显著作用。
2、硼化甲基纤维素是选用精制的羧甲基纤维素(CMC)为原料，以硼化剂进行硼化处理的成品，使羧甲基纤维素在高温下的分解温度升高，加强造气效果。硼及其化合物是冶金工业常用的精炼剂，其主要特点是具有最小的表面张力，对液态金属的浸润性能好，同时又能降低氧化铁等金属氧化物的活度，起到扩散脱氧的效果。
3、由上述两种物质合成的硼钙CMC—钙熔剂，其两者的作用相得益彰，在室温时具有防锈、防霉作用，高温时具有抗粉化作用。由于该材料具有纤维层状结构，遇水具有良好的粘性和滑性，所以大大改善电焊条的制造性能，尤其是具有优良的压涂性能，使产品合格率大为提高。在焊接使用中，可产生较强的电弧氛围，能有效地隔绝有害气体入侵到焊接熔池中。同时在高温作用下激发产生活性碳，实现先期脱氧，可节省锰铁，硅铁等贵重金属用量，有利降低焊条生产成本；同时也提高焊缝理化性能。
权利要求
1.一种电焊条药皮用硼钙CMC—书熔剂，主要由钠法活化氧化钙和硼化羧甲基纤维素组成，其中钠法活化氧化钙的掺用量是45～50％；硼化甲羧甲基纤维素的掺用量是50～55％；所述的钠法活化氧化钙由钙剂和钠活化剂经活化反应合成，硼化羧甲基纤维素则由羧甲基纤维素与硼化剂经硼化反应合成。
2.根据权利要求1所述的电焊条药皮用硼钙CMC—钙熔剂，其主要组成物的含量分别是氧化钙41～44％；氧化钠4～6％；羧甲基纤维素44～48％；硼化剂6～7％。
3.根据权利要求1和2所述的电焊条药皮用硼钙CMC—钙熔剂，其特征在于所述组份的化合物中还含有硫、磷、水以及由三氧化二铁、二氧化硅及三氧化二铝的混合物；其中硫的含量应小于总量的0.05％；磷的含量应小于总量的0.05％；水的含量应小于总量的7％；而由三氧化二铁、二氧化硅及三氧化二铝组成的混合物的含量应小于总量的4％。
全文摘要
一种电焊条药皮用硼钙CMC－钙熔剂,主要由钠法活化氧化钙和硼化羧甲基纤维素组成,其中钠法活化氧化钙的掺用量45～50%;硼化羧甲基纤维素的掺用量是50～55%;所述的钠法活化钙由钙剂和钠活化反应合成,硼化甲基纤维素则由羧甲基纤维素与硼化剂经硼化反应合成。钙熔剂粉中含有一定量的硫、磷、水和三氧化二铁、二氧化硅及三氧化二铝等杂质。该材料作为添加剂能有效提高焊条压涂性能、焊接性能以及焊缝的力学性能尤其低温冲击韧性显著提高。
文档编号B23K35/36GK1254631SQ98112739
公开日2000年5月31日 申请日期1998年11月23日 优先权日1998年11月23日
发明者刘宜凡 申请人:刘宜凡