一种低氢型铁粉焊条及其制备方法技术

本发明专利技术属于焊接材料技术领域，具体涉及一种低氢型铁粉焊条及其制备方法。本发明专利技术一种低氢型铁粉焊条的药皮由以下重量份成分组成：大理石29～31份；萤石13～15份；硅铁2～4份；钛白粉1.5～2.5份；木粉1.5～2.5份；金红石14～16份；长石粉4～6份；石英粉6～8份；云母粉4～6份；钛粉12～14份；铁粉19～21份。本发明专利技术一种低氢型铁粉焊条焊接性能、工艺性能最好，焊缝外观较好，焊缝表面无明显焊接缺陷，焊缝平整；脱渣性较好，焊接接头组织，焊缝处出现较为明显的粗大柱状晶，达到焊接要求，母材与焊缝连接处结合很好，组织过渡明显，热影响区组织与理论相接近；硬度较好，提高了焊条的利用率及焊接效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接材料
，具体涉及一种低氢型铁粉焊条及其制备方法。
技术介绍
提高焊接效率的方法有很多，提高焊缝金属的熔敷效率是方法之一。国内为很多焊接材料的研究人员都在开发和应用高效铁粉焊条。适当的提高焊条药皮中铁粉的含量，调整其他药皮成分，能够有效的提高焊接时熔敷金属量，加快焊缝的形成，提高电弧的稳定性，减少飞溅，提高焊接生产率。公开号为“CN1657224A”，专利技术名称为“低合金高强度钢用超低氢型高效铁粉焊条”公开了一种采用球状物化铁粉，该铁粉的生产成本较高，因此生产的焊条价格不够经济。目前国内生产的很多低氢焊条，在保证高力学性能的同时，工艺可操作性较差，焊接过程中飞溅严重，导致焊条综合性能不高。
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种综合性能优异的低氢型铁粉焊条。本专利技术一种低氢型铁粉焊条，由焊芯和附着在焊芯上的药皮两部分组成，其中所述药皮由以下重量份成分组成：大理石29～31份；萤石13～15份；硅铁2～4份；钛白粉1.5～2.5份；木粉1.5～2.5份；金红石14～16份；长石粉4～6份；石英粉6～8份；云母粉4～6份；钛粉12～14份；铁粉19～21份。进一步的，上述一种低氢型铁粉焊条，其中所述药皮由以下重量份成分组成：大理石30份；萤石14份；硅铁3份；钛白粉2份；木粉2份；金红石15份；长石粉5份；石英粉7份；云母粉5份；钛粉13份；铁粉20份。上述一种低氢型铁粉焊条，其中所述大理石中CaCO3含量＞97wt％，P≤0.037wt％，S≤0.037wt％；所述萤石中CaF2含量＞90wt％，粒度120目；所述硅铁中硅含量≥75wt％；所述钛白粉中采用攀西地区锐钛型钛白粉≥91.0wt％；所述木粉的粒径为80目；所述金红石中金红石为人造金红石，粒度120目；所述长石粉为精细钠长石粉，粒径为800目；所述石英粉粒径为200目，其中硅含量≥99.7wt％，含铁量为80～100ppm，水分≤0.05wt％；所述云母粉为耐高温云母粉，其中SiO2含量为44～50wt％，Al2O3含量为20～33wt％，K2O含量为9～11wt％；所述钛铁粉选用FeTi30-A型，其中Ti含量为25～35wt％，Al含量为8wt％，Si含量为8wt％，Mn含量为2.5wt％；所述铁粉中Fe含量≥98wt％，P＜0.03wt％，S＜0.03wt％，氢损为0.1～0.2wt％，粒径为120目，本专利技术采用钢铁厂生产过程中产生的工业废弃物铁粉作为原料，废物利用，经济性高。本专利技术还提供一种低氢型铁粉焊条的制备方法。上述一种低氢型铁粉焊条的制备方法，包括以下步骤：a、焊芯处理：清理焊芯表面锈迹、油污、杂质，使焊芯表面干净光整；b、铁合金的钝化处理：在大气环境下，使得药皮中含铁成分氧化钝化；c、水玻璃的调制：在水玻璃中加入5wt％丙烯酸甲酯搅拌，待用；d、配料：按照权利要求1或2所述药皮的成分进行称量，待用；e、干混、湿混：将d步骤得到的药皮成分混合均匀后加入c步骤调制好的水玻璃，搅拌，混匀，得到湿团药粉；f、焊条压制：通过油压机将湿团药粉沿焊芯长度方向涂覆在a步骤处理后的焊芯上，使药皮表面平滑，药皮厚度均匀，避免焊芯包头；g、烘干：将f步骤制好的焊条在空气中晾置24小时，待其表面干燥后再在300～400℃烘干1～2h，即得。上述一种低氢型铁粉焊条的制备方法，其中g步骤中所述焊条在空气中晾置的温度为15～25℃，空气的相对湿度为50％～55％。所述液体水玻璃的浓度为45波美度、模数M＝2.9，加入5％丙烯酸甲酯可使焊条药皮具有一定的防潮性。本专利技术一种低氢型铁粉焊条，通过合理配置原材料和药皮组成成分，加上特殊的工艺和检验方法，使得本专利技术一种低氢型铁粉焊条焊接性能、工艺性能最好，焊缝外观较好，焊缝表面无明显焊接缺陷，焊缝平整；脱渣性较好，焊接接头组织为细小的针状铁素体，母材与焊缝连接处结合很好，组织过渡明显，热影响区组织与理论相接近；硬度较好，提高了焊条的利用率及焊接效率。附图说明图1为实施例中ZP1组焊接接头焊缝处金相组织；图2为实施例中ZP1组母材与焊缝连接处金相组织；图3为实施例中ZP2组焊接接头焊缝处金相组织；图4为实施例中ZP2组母材与焊缝连接处金相组织；图5为实施例中ZP3组焊接接头焊缝处金相组织；图6为实施例中ZP3组母材与焊缝连接处金相组织；图7为实施例中ZP4组焊接接头焊缝处金相组织；图8为实施例中ZP4组母材与焊缝连接处金相组织。具体实施方式本专利技术一种低氢型铁粉焊条，由焊芯和附着在焊芯上的药皮两部分组成，其中所述药皮由以下重量份成分组成：大理石29～31份；萤石13～15份；硅铁2～4份；钛白粉1.5～2.5份；木粉1.5～2.5份；金红石14～16份；长石粉4～6份；石英粉6～8份；云母粉4～6份；钛粉12～14份；铁粉19～21份。进一步的，上述一种低氢型铁粉焊条，其中所述药皮由以下重量份成分组成：大理石30份；萤石14份；硅铁3份；钛白粉2份；木粉2份；金红石15份；长石粉5份；石英粉7份；云母粉5份；钛粉13份；铁粉20份。上述一种低氢型铁粉焊条，所述大理石中CaCO3含量＞97wt％，P≤0.037wt％，S≤0.037wt％；所述萤石中CaF2含量＞90wt％，粒度120目；所述硅铁中硅含量≥75wt％；所述钛白粉中采用攀西地区锐钛型钛白粉≥91.0wt％；所述木粉的粒径为80目；所述金红石中金红石为人造金红石，粒度120目；所述长石粉为精细钠长石粉，粒径为800目；所述石英粉粒径为200目，其中硅含量≥99.7wt％，含铁量为80～100ppm，水分≤0.05wt％；所述云母粉为耐高温云母粉，其中SiO2含量为44～50wt％，Al2O3含量为20～33wt％，K2O含量为9～11wt％，还有微量的Na2O和MgO；所述钛铁粉选用FeTi30-A型，其中Ti含量为25～35wt％，Al含量为8wt％，Si含量为8wt％，Mn含量为2.5wt％；所述铁粉中Fe含量≥98wt％，P＜0.03wt％，S＜0.03wt％，氢损为0.1～0.2wt％，粒径为120目。焊芯中各元素对焊接性能的影响为：(1)碳是钢中的主要合金元素，当碳含量增加时，钢的强度、硬度明显提高，而塑性降低。在焊接过程中，碳起到一定的脱氧作用，在电弧高温作用下与氧发生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳气体，将电弧区和熔池周围空气排除，防止空气中的氧、氮有害气体对熔池产生的不良影响，减少焊缝金属中氧和氮的含量。若含碳量过高，还原作用剧烈，会引起较大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂纹敏感性增加的影响，低碳钢焊芯的含碳量一般小于0.1％；(2)锰在钢中是一种较好的合金剂，随着锰含量的增加，其强度和韧性会有所提高。在焊接过程中，锰也是一种较好的脱氧剂，能减少焊缝中氧的含量。锰与硫化合形成硫化锰浮于熔渣中，从而减少焊缝热裂纹倾向。因此一般碳素结构钢焊芯的含锰量为0.30％～0.55％；(3)硅是一种较好的合金剂，在钢中加入适量的硅能提高钢的屈服强度、弹性及抗酸性能；若含量过高，则降低塑性和韧性。在焊接过程中，硅也具有较好的脱氧能力，与氧形成二氧化硅，但它会提高渣的粘度，易促进非金属夹杂物生成；(4)铬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低氢型铁粉焊条，由焊芯和附着在焊芯上的药皮两部分组成，其特征在于，所述药皮由以下重量份成分组成：

【技术特征摘要】
1.一种低氢型铁粉焊条，由焊芯和附着在焊芯上的药皮两部分组成，其特征在于，所述药皮由以下重量份成分组成：2.根据权利要求1所述一种低氢型铁粉焊条，其特征在于：所述药皮由以下重量份成分组成：3.根据权利要求1或2所述一种低氢型铁粉焊条，其特征在于：所述大理石中CaCO3含量＞97wt％，P≤0.037wt％，S≤0.037wt％；所述萤石中CaF2含量＞90wt％，粒度120目；所述硅铁中硅含量≥75wt％；所述钛白粉中采用攀西地区锐钛型钛白粉≥91.0wt％；所述木粉的粒径为80目；所述金红石中金红石为人造金红石，粒度120目；所述长石粉为精细钠长石粉，粒径为800目；所述石英粉粒径为200目，其中硅含量≥99.7wt％，含铁量为80～100ppm，水分≤0.05wt％；所述云母粉为耐高温云母粉，其中SiO2含量为44～50wt％，Al2O3含量为20～33wt％，K2O含量为9～11wt％；所述钛铁粉选用FeTi30-A型，其中Ti含量为25～35wt％，Al含量为8wt％，Si含量为8wt％，Mn含量为2.5wt％；所述铁粉中Fe含量≥98wt％，P＜0.03wt...

【专利技术属性】
技术研发人员：武昭妤，廖先杰，赖奇，张旭清，
申请(专利权)人：攀枝花学院，
类型：发明
国别省市：四川;51