一种低尘环保碱性碳钢焊条制造技术

本发明专利技术公开了一种低尘环保碱性碳钢焊条，包括焊芯和涂敷在焊芯表面的药皮，所述药皮原料按重量百分比包括：大理石15～35％、碳酸钡3～10％、菱镁石2～7％、长石5～8％、云母氧化铁10～20％、硅灰石3～15％、金红石2～12％、锰砂3～10％，海藻酸钠1～2％、白土子1～2％，余量为铁粉。本发明专利技术采用云母氧化铁取代了氟化物，有效控制焊缝金属中的扩散氢含量，增加了焊缝低温冲击韧性，且焊接过程不产生烟雾，减少了焊接对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种低尘环保碱性碳钢焊条
本专利技术涉及碱性焊条
，尤其涉及一种低尘环保碱性碳钢焊条。
技术介绍
碱性焊条具有优良的力学性能和抗裂性能，交直流两用，可进行全位置焊接，适用于中碳钢或低合金钢的焊接。目前大部分的碱性焊条采用氟化物如萤石等，作为造气剂，有效的降低了焊缝金属中的氢含量。但氟化物在焊接使用过程中存在有害气体氟化氢，产生烟雾，不仅污染环境，而且危害使用者的健康。因此，研制一种不含氟的碱性碳钢焊条对于焊丝的行业整体的稳定健康发展具有重要的意义。云母氧化铁为正六边形的片状单晶体，主要化学成分为α-Fe2O3，由于其片状结构类似云母，故称云母氧化铁。因其具有化学性质稳定，无毒无味，耐高温，抗紫外线，良好的抗粉化性、防锈性、耐碱性、耐盐雾性、耐候性等优良性能，在车辆、桥梁等高档防锈漆得到广泛的应用。目前还未见将云母氧化铁应用于焊条的报道。
技术实现思路
本专利技术提出了一种低尘环保碱性碳钢焊条，利用片状结构的云母氧化铁取代了氟化物，有效控制焊缝金属中的扩散氢含量，增加了焊缝低温冲击韧性，是焊条具有良好的焊接性能，焊接过程不产生烟雾，减少了焊接对环境的污染。本专利技术提出的一种低尘环保碱性碳钢焊条，包括焊芯和涂敷在焊芯表面的药皮，所述药皮原料按重量百分比包括：大理石15～35％、碳酸钡3～10％、菱镁石2～7％、长石5～8％、云母氧化铁10～20％、硅灰石3～15％、金红石2～12％、锰砂3～10％，海藻酸钠1～2％、白土子1～2％、余量为铁粉。优选地，大理石在药皮原料中的重量百分比为15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％、20％、20.5％、21％、21.5％、22％、22.5％、23％、23.5％、24％、24.5％、25％、25.5％、26％、26.5％、27％、27.5％、28％、28.5％、29％、29.5％、30％、30.5％、31％、31.5％、32％、32.5％、33％、33.5％、34％、34.5％、35％，碳酸钡在药皮原料中的重量百分比为3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％，菱镁石在药皮原料中的重量百分比为2％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4％、4.2％、4.4％、4.6％、4.8％、5％、5.2％、5.4％、5.6％、5.8％、6％、6.2％、6.4％、6.6％、6.8％、7％，长石在药皮原料中的重量百分比为5％、5.2％、5.4％、5.6％、5.8％、6％、6.2％、6.4％、6.6％、6.8％、7％、7.2％、7.4％、7.6％、7.8％、8％，云母氧化铁在药皮原料中的重量百分比为10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％、15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％、20％，硅灰石在药皮原料中的重量百分比为3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％、15％，金红石在药皮原料中的重量百分比为2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％，锰砂在药皮原料中的重量百分比为3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％，海藻酸钠在药皮原料中的重量百分比为1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％，白土子在药皮原料中的重量百分比为1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％。优选地，所述云母氧化铁中Fe2O3的含量不小于90wt％。优选地，所述云母氧化铁中SiO2的含量不大于4wt％。优选地，云母氧化铁和硅灰石的重量比为3～5：1。优选地，大理石、碳酸钡和镁菱石的重量比为24～26：4～7：3～5。优选地，大理石、碳酸钡和镁菱石的重量比为25：5：4。优选地，所述低尘环保碱性碳钢焊条采用钾钠水玻璃作为粘结剂，钾钠比为3：1，水玻璃模数为2.45～2.55，波美浓度37-39。优选地，所述药皮原料按重量百分比包括：大理石20～30％、碳酸钡4～8％、菱镁石3～6％、长石6～7％、云母氧化铁12～18％、硅灰石6～12％、金红石3～10％、锰砂4～8％，余量为铁粉。优选地，所述药皮原料按重量百分比包括：大理石25％、碳酸钡5％、菱镁石4％、长石6.5％、云母氧化铁15％、硅灰石9％、金红石7.5％、锰砂6％，余量为铁粉。本专利技术中各组分的作用：大理石：主要成分为碳酸钙，受热分解为氧化锆和二氧化碳气体，在熔敷金属表面形成保护气氛，有效降低了氢溶解，生成的氧化钙为碱性氧化物，提高熔渣的碱度，一定程度上改善煌缝金属的韧性。碳酸钡、菱镁石：作为脱氧剂，包含碱土金属Ba与Mg，与氧有很强的亲和力，与大理石协同作用，Ca、Mg、Ba在高温下互溶，Ba能降低Ca、Mg的蒸气压，明显减少Ca、Mg的氧化和蒸发，提高Ca、Mg、Ba的利用率，延长含Ca、Mg、Ba合金反应的时间，提高合金的脱氧、脱硫能力。长石：主要成分为SiO2，为白色粉末状，Si02的含量一般在70％左右，同时含有Al2O3，Na2O和K2O等氧化物，可以使焊接电弧变得柔软，起到稳弧作用。云母氧化铁：又称为片状氧化铁为正六边形的片状单晶体，主要化学成分为α-Fe2O3，由于其片状结构类似云母，故称云母氧化铁，具有独特的鳞片结构，耐碱性好，受热分解并产生气体，降低了焊缝金属周围氢分压，抑制了氢气溶解，生成的FeO可以H反应，增加熔渣溶氢量，减少焊缝金属中的氢含量，大幅减少了焊缝金属中的氢含量，提高了焊缝金属的韧性；母体内少量的氧化硅与Fe2O3形成FeO-SiO2型铁橄榄石，增强了熔渣的碱度，进一步增大溶氢量和氧化性，提高焊缝的力学性能。硅灰石：硅可以与碱金属和碱土金属形成玻璃状进入渣中，在药皮中加入硅酸盐不但可以降低烟尘，同时还可以降低烟尘的毒性。金红石：呈暗红色或深棕色，其TiO2含量在85％左右,且含有Fe203、Si02等。作为造渣剂，能够稳定电弧，能够调节熔渣的熔点、粘度、表面张力和流动性，改善焊缝成形、减小飞溅。锰砂：主要成分为MnO2，其属于高氧化物，提高了焊接熔池的氧化性，降低了液体金属氢的溶解度，同时高温条件下分解产生氧，与H生成OH，起到去氢的作用，增强了焊缝的力学性能；但是锰含量过高时，将导致脱氧过足，使焊缝易产生气孔，影响焊接物的性能。海藻酸钠：调节熔渣的粘度，与造渣剂配合，控制熔渣粘度适合，使熔滴形成速度与焊缝金属相配，更好地保护焊缝金属。白土子和长石：氧化产物SiO2用以造渣，可以调整渣的粘度，两者属于复合型硅酸盐，除去SiO2的作用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低尘环保碱性碳钢焊条，其特征在于，包括焊芯和涂敷在焊芯表面的药皮，所述药皮原料按重量百分比包括：大理石15～35％、碳酸钡3～10％、菱镁石2～7％、长石5～8％、云母氧化铁10～20％、硅灰石3～15％、金红石2～12％、锰砂3～10％，海藻酸钠1～2％、白土子1～2％，余量为铁粉。

【技术特征摘要】
1.一种低尘环保碱性碳钢焊条，其特征在于，包括焊芯和涂敷在焊芯表面的药皮，所述药皮原料按重量百分比包括：大理石15～35％、碳酸钡3～10％、菱镁石2～7％、长石5～8％、云母氧化铁10～20％、硅灰石3～15％、金红石2～12％、锰砂3～10％，海藻酸钠1～2％、白土子1～2％，余量为铁粉。2.根据权利要求1所述的低尘环保碱性碳钢焊条，其特征在于，所述云母氧化铁中Fe2O3的含量与大于等于90wt％。3.根据权利要求1所述的低尘环保碱性碳钢焊条，其特征在于，所述云母氧化铁中SiO2的含量小于等于4wt％。4.根据权利要求1所述的低尘环保碱性碳钢焊条，其特征在于，云母氧化铁和硅灰石的重量比为3～5：1。5.根据权利要求1所述的低尘环保碱性碳钢焊条，其特征在于，大理石、碳酸钡和镁菱石的重量比为24～26：4～7：3～5。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：卢齐元，
申请(专利权)人：天长市通联焊业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34