[发明专利]一种焊剂生产用复合氧化镁及其制备方法

说明书

本发明涉及焊接材料技术领域，公开了一种焊剂生产用复合氧化镁的制备方法，包括如下步骤：S1将超细粒度氧化铁红从室温加热至650℃，并保温处理，保温期间翻料处理，保温结束后，冷却至室温；S2将S1中冷却后的氧化铁红过筛处理，备用；S3将S2中的氧化铁红与超细粒度氧化镁共混，并置于密闭环境中搅拌处理，得到预混物；S4将预混物高温烘焙处理，得到复合氧化镁。本申请利用超细氧化铁红以及超细氧化镁材料具有的粒度细、比表面大和活性高等特点来改变焊剂在焊接工艺表现，使得工艺稳弧更好、成型更好和压痕更少。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体地说，涉及一种焊剂生产用复合氧化镁及其制备方法。

背景技术

现目前，我国高端装备的焊接材料大都被国外垄断。为打破这种被动局面，迫切需要从原材料着手，研究开发出自主品牌焊剂用以替代进口焊剂。

氧化镁材料(轻烧镁砂、重烧镁砂、电熔镁砂)是焊剂中使用最广泛、用量最大以及最重要的基础性材料。氧化镁在焊剂中的主要作用是造渣、提高熔渣碱度，从而提高焊缝金属的冲击韧性。氧化镁材料大量用于焊剂生产，在焊剂的组分配方中MgO占比达到30％左右。通常使用的氧化镁材料的粒度大都介于-80目(-0.18mm)到+180目(+0.08mm)范围内。镁砂是焊剂设计中最有效的碱性组分，在焊剂中含量通常不超过35％，以获得工艺性和性能良好的配方设计。但是，对于高冲击韧性要求的低合金高强钢等埋弧焊焊剂，为了获得更好的冲击韧性等性能，需要进一步提高焊剂碱度。在配方设计过程中，通过提高氧化镁的含量至35％以上用以达到提高碱度的目的。但是由于传统的轻烧镁砂、重烧镁砂、电熔镁砂等氧化镁材料原始结晶团聚的密度大，熔点较高，在配方中占比过大就会出现焊剂颗粒熔化缓慢导致电弧空间导电粒子数量不足、熔化后熔渣黏度大流动性不好的问题，表现在焊接过程，就会呈现如下问题：稳弧差、气体逸出不充分导致表面压痕严重、粘渣和成形不佳等工艺性变差的问题，无法获得稳定的焊接过程。限制了在高强度钢焊材设计中进一步提高氧化镁含量以提高焊剂碱度设计的可能性。

因此，如何提升氧化镁材料在焊剂中发挥最大功效，是当前急需解决的技术问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种焊剂生产用复合氧化镁的制备方法，通过利用超细氧化铁红以及超细氧化镁材料具有的粒度细、比表面大和活性高等特点来改变焊剂在焊接工艺表现，使得工艺稳弧更好、成型更好和压痕更少；将超细氧化铁红加入到超细氧化镁材料中后，改变了整个氧化镁体系乃至整个焊剂的熔点以及焊剂在焊接时熔渣粘度，利于焊剂在焊接过程中的焊缝性能提高和更好工艺表现。

具体内容如下：

第一，本发明提供了一种焊剂生产用复合氧化镁的制备方法，包括如下步骤：

S1将超细粒度氧化铁红从室温加热至500～650℃，并保温处理，保温期间翻料处理，保温结束后，冷却至室温；

S2将S1中冷却后的氧化铁红过筛处理，备用；

S3将S2中的氧化铁红与超细粒度氧化镁共混，并置于密闭环境中搅拌处理，得到预混物；

S4将预混物高温烘焙处理，得到复合氧化镁。

申请人发现，将超细粒度的氧化镁材料与超细粒度的氧化亚铁充分混合并烘焙活化后，得到的复合氧化镁材料完全改变了原有的焊剂工艺表现。这是由于：较低熔点的氧化铁(熔点1560℃)进入到高熔点的氧化镁(熔点2800℃)体系时，复合氧化镁的熔点比单一氧化镁材料的熔点低，再由于氧化铁的高温氧化性、氧化镁和氧化铁红材料本身细粒度的反应活性效应，使得渣系熔点降低和熔渣粘度下降，进而改善了压痕和成行不佳的弊端，同时也大幅度提升了焊接过程中的稳弧性。