[发明专利]一种用于管道环焊缝的焊接清渣剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于管道环焊缝的焊接清渣剂，各组分及其所占质量百分比为：碳酸氢镁3～7％，长石9～11％，乙基羟乙基纤维素1～9％，钼酸盐0.5～6.5％，一元醇5～11％，剩余为水。本发明所述焊接清渣剂易于现场焊接操作，具有良好的耐热性，焊接完毕后自然挥发，无需专门清除，不影响焊接接头性能及后续涂装工艺，并有助于提升焊接电弧稳定性，提高焊缝质量；且涉及的制备方法简单、成本较低，适合推广应用。

技术领域

本发明属于功能材料及焊接技术领域，具体涉及一种用于管道环焊缝的焊接清渣剂及其制备方法和应用。

背景技术

油气长输管道越来越向高强度、大口径方向发展，焊接质量的好坏是影响管线运行的关键。管道现场环焊缝焊接方法主要有手工电弧焊、药芯焊丝半自动焊、全自动气保护焊等。近年来，这三种焊接材料约占焊接材料总产量的80％，同时这三种焊接方法也是产生焊接飞溅的主要焊接材料。如何从材料、设备、工艺等方面降低甚至消除焊接飞溅的不利影响为焊接领域所需解决的重要难点之一。

焊接飞溅主要是由于短路液桥收缩到较细时，短路电流对液桥的迅速加热，导致液桥气化而爆炸出现的。在焊接过程中，由于冶金反应、极点压力、熔滴短路、非轴向熔滴过渡及焊接参数匹配不当都会引起飞溅。飞溅会严重影响到焊接的外观质量，且占用大量修磨时间，损坏焊具，并对后续的探伤工序、涂装工序及质量造成不利影响。传统的焊接现场消除飞溅的方法主要靠人工打磨，采用手持砂轮机，对管道表面的飞溅物进行打磨。这对操作人员来说操作环境恶劣，不仅是项重体力劳作，而且还面临大量金属粉尘的侵害，金属粉尘留存在施工现场，对自然环境也造成了不同程度的破坏。而且人工打磨的质量无法保证，操作不当就会造成管道表面的机械损伤，对后续的探伤及涂装造成不利影响，严重的会对管道的运行带来安全隐患。

近年来也出现了不少焊接防飞溅剂，如专利“一种用于合金钢板的焊接防飞溅剂及其制备方法”，CN104057215A公开了一种用于镀锌钢板的焊接防飞溅剂及其制备方法，其特点不改变原有焊接工艺和力学性能，达到无飞溅效果。但此发明属于油基型，以机械油为有机溶剂，涂敷到工件表面后现场操作不易去除，可能会对后续涂装前处理造成影响，而且成分中含有对人体有害的铅类、甲苯类物质。而且成分多且工艺繁琐，使用成本高。专利“焊接防飞溅液”，CN101386716A公开了一种焊接时防止飞溅形成的焊接料球粘附于被焊接的产品上的焊接防飞溅液，其可清除性好，但此发明使用过程中，会产生大量气体，尤其在焊接区域，会增加焊缝产生气孔缺陷的几率。

因此，进一步探索和优化经济环保且适用于管道环焊缝焊接的清渣剂，具有重要的研究和应用意义。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术存在的不足，提供适用于管道环焊缝焊接的清渣剂，所含成分环保安全经济简单，易于现场焊接操作，具有良好的耐热性，焊接完毕后自然挥发，无需专门清除，不影响焊接接头性能及后续涂装工艺，并有助于提升焊接电弧稳定性，提高焊缝质量。

为实现上述方案，本发明采用的技术方案为：

一种用于管道环焊缝的焊接清渣剂，各组分及其所占质量百分比为：碳酸氢镁3～7％，长石9～11％，乙基羟乙基纤维素1～9％，钼酸盐0.5～6.5％，一元醇5～11％，剩余为水。

上述方案中，所述钼酸盐为钼酸镁、钼酸铵或碱金属基钼酸盐；其中碱金属基钼酸盐可选用钼酸钠等。

上述方案中，所述一元醇为正丁醇、异丁醇或新戊醇中的一种或几种。

上述方案中，所述长石的粒径为10μm以下。

上述一种用于管道环焊缝的焊接清渣剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按配比称取各原料，各原料分及其所占质量百分比为：碳酸镁3～7％，长石9～11％，乙基羟乙基纤维素1～9％，钼酸盐0.5～6.5％，一元醇5～11％，剩余为水；