[发明专利]一种薄板高速埋弧焊剂

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，尤其是涉及一种薄板高速埋弧焊剂。

背景技术

随着我国工业技术的进步和国家产业政策的调整，高速焊接技术在工业领域开始得到应用。高速焊接技术可以提高生产效率，节约劳动成本，增加经济效益。埋弧焊接是应用最广泛的自动焊接方法，具有焊接参数大，焊接效率高的优点，但对薄板进行焊接时，容易焊穿。由于本焊剂具有焊速高、工作效率高的特点，具有非常好的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种配方合理，焊接速度大幅度提高，减少单位面积热输入量，防止焊穿的薄板高速埋弧焊剂，尤其适用于大于2米/分钟的焊速。

本发明的技术方案是一种薄板高速埋弧焊剂，包括如下重量百分比的组成成分：

以上各组成成分的重量百分比之和为100％

优选地，包括如下重量百分比的组成成分，煅烧α型三氧化二铝40％、萤石35％、粗镁砂5％、细镁砂10％、硅泥1％、硅灰石5％、氟化钡1％、金属锰2％、硅铁1％。

优选地，包括如下重量百分比的组成成分，煅烧α型三氧化二铝30％、萤石40％、粗镁砂5％、细镁砂12％、硅泥2％、硅灰石6％、氟化钡1％、金属锰3％、硅铁1％。

优选地，包括如下重量百分比的组成成分，煅烧α型三氧化二铝32％、萤石37％、粗镁砂6％、细镁砂11％、硅泥1％、硅灰石7％、氟化钡2％、金属锰2％、硅铁2％。

优选地，所述萤石中CaF₂含量≥92％。

优选地，所述粗镁砂中MgO≥88％，细镁砂中MgO≥88％。

优选地，所述硅泥中SiO₂≥97％，硅灰石中CaO≥38％和SiO₂≥42％。

优选地，所述硅铁合金中Si≥72％。

本发明的配方分析：

在本发明中，煅烧α型三氧化二铝是创新点和焊剂主要组成成分，其主要作用是造渣、稳弧。煅烧α型三氧化二铝与普通三氧化二铝区别在于晶格结构不同，直接导致熔点、凝固点的不同，本焊剂属于高速焊剂，单位面积热输入量较小，要保证焊道的成型需降低熔渣的熔点、凝固点。使用其他形态的三氧化二铝，如白刚玉、铝矾土等，由于熔点高于煅烧α型三氧化二铝，高速焊接时电弧不稳，焊道成型困难，焊后难以脱渣。由于本发明为高速焊剂，熔渣和熔池凝固非常快，对焊接缺陷敏感性增强，焊道极易产生咬边、气孔等缺陷，而普通焊剂熔渣和熔池存在时间长，有足够的时间将焊接过程中产生的水蒸气、CO、CO₂等有害气体排出。然而煅烧α型三氧化二铝本身就具有含水量极低的特点，含水量<0.05％，这样从来源上控制了含水量，故可以极大地减少缺陷的产生。经过大量试验多次认证，煅烧α型三氧化二铝具有很低的熔点和凝固点，可以保证焊接电弧稳定，生成的焊接熔渣均匀地覆盖在焊缝金属表面，减缓焊缝金属的冷却速度，保证熔渣具有合适的熔点和黏度。高速焊接时电弧稳定，脱渣容易，熔渣内表面非常细腻，还可以细化焊缝波纹，同时与萤石作用可增强脱氢、脱硫能力。故在本发明中，煅烧α型三氧化二铝含量在30-40％。

萤石也是本发明焊剂的主要组成成分，具有强烈的稀渣作用，含量低则稀渣能力不足，含量高则电弧稳定性下降。因本发明为高速焊剂，熔渣的稀释度将对成型造成很大影响，太稀则成型不好，太黏则电弧不稳。故在本发明中，萤石的含量在35-45％。

粗镁砂成分主要是MgO，是良好的造渣材料，能够增加熔渣的透气性、抗锈性能。MgO属碱性氧化物，能够降低酸性渣的粘度，增强熔池的脱硫能力。故在本发明中，粗镁砂的含量在5-10％。

细镁砂与粗镁砂成分相同，区别在于颗粒度不同，主要作用是与粗镁砂配合，保证焊剂合适的松装比，松装比的大小可影响焊道的成型。故在本发明中，细镁砂的含量在10-15％。

硅泥主要作为造渣剂，增加熔渣的高温粘度，调节湿润角，保证在高速焊接条件下，焊缝的表面成形。故在本发明中，硅泥的含量在1-5％。

硅灰石主要作为造渣剂，属于稳定的氧化物，与镁砂等结合成共熔体，形成焊接熔渣。故在本发明中，硅灰石的含量在5-10％。

氟化钡主要作用是稀释熔渣，其稀渣能力强于萤石，少量添加可以增强电弧稳定性，保证焊道在高速条件下的成型，还可以降低焊缝中的扩散氢。故在本发明中，氟化钡的含量在1-5％。