埋弧焊用焊剂生产工艺

摘要

本发明涉及金属焊接技术领域，具体涉及埋弧焊方法中所使用的焊剂的生产工艺，包括以下步骤：①、配料：按照质量分数配制原料，并在配备的原料中加入重量份数为25-40的铁粉；②、搅拌：将原料进行干搅拌，搅拌均匀后，加入粘结剂后进行湿搅拌；③、造粒、烘干、筛选；④、烧结：将颗粒送入烧结炉中，在350-550℃的温度下，烧结30-40分钟，烧结时通入流量为0.1-1升/分钟的惰性气体作为烧结过程保护气体；⑤、冷却；⑥、成品焊剂筛选、包装、检验、入库。本发明在烧结时通入惰性气体，有效避免了焊剂中铁粉的氧化，同时降低了对常规的烘干温度、烧结温度和烧结时间的要求，制得的焊剂所焊接的焊缝具有很好的力学性能。

权利要求

1.一种埋弧焊用焊剂生产工艺，其特征在于包括以下步骤：①、配料：配备焊剂原料，焊剂原料中各种组分的重量份数为：CaF2：5-10，MgO：20-30，Al2O3：6-12，SiO2：10-16，CaO：8-17，MnO：5-8，以及杂质，在配备的原料中加入重量份数为

25-40的铁粉；

②、搅拌：将原料配制成粉状，复磅之后，放入搅拌器中进行干搅拌，搅拌均匀后，加入粘结剂放入湿搅拌器中进行湿搅拌；

③、造粒、烘干、筛选：将搅拌均匀后的原料放入造粒机中进行造粒，然后将造粒烘干、筛选出标准粒径范围内的颗粒；

④、烧结：将颗粒送入烧结炉中，在350-550℃的温度下，烧结30-40分钟，烧结时通入流量为0.1-1升/分钟的惰性气体作为烧结过程保护气体；

⑤、冷却：对出炉后的高温焊剂进行冷却；

⑥、成品焊剂筛选、包装、检验、入库。

2.根据权利要求1所述的埋弧焊用焊剂生产工艺，其特征在于：在步骤④中，烧结时通入流量为0.5升/分钟的氩气。

3.根据权利要求1所述的埋弧焊用焊剂生产工艺，其特征在于：在步骤⑥中，成品焊剂筛选出的细粉回收至步骤②中的干搅拌机中进行下一个次生产利用。

说明书

埋弧焊用焊剂生产工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及金属焊接技术领域，具体涉及埋弧焊方法中所使用的焊剂的生产工艺。

背景技术

[0002] 随着造船工业的飞速发展，作为对船舶建造起着重要作用的支柱工艺——焊接技术，它的发展与否将对提高焊接效率和质量、缩短造船周期以及开发提高船舶建造吨位等均有十分密切的关系。虽然埋弧自动焊对相当厚的板材，也能高效率地从两面进行单层焊接，但这种方法，必须先从一面焊接，然后反转焊接另一面。这样，反转钢板需要相当长的时间，不但使工作效率高的埋弧焊方法的电弧利用率降低，而且对厂房的高度及起重设备的数量都有较高的要求。如果板材能不用这样反转，而采用单面焊双面成形多丝埋弧焊工艺，则可以大幅度地提高内场拼板的焊接效率，而且能使工序实现流水作业。为此，近几年来国内各造船厂相继从国外引进了这种先进的平面分段流水线，并在生产中广泛应用，从而缩短了平面分段的建造周期，为确保分段的储备量提供保证。

[0003] 埋弧焊方法中所使用的焊剂是一种较特殊的焊剂，采用现有的焊剂烧结焊剂工艺，只能用低温烧结，同时要采用特殊的材料在高温烧过以后才能使用，不仅延长了烧结时间，也增加了焊剂的费用，降低了生产效率；并且采用常规的烘干温度，焊剂中的水分不能完全去除，也将导致焊接时出现气孔，焊缝中扩散氢含量增加，同时焊接工艺性能差，焊缝的力学性能低下，同时，常规温度烧结的性能不易保证，并且烘干温度在焊剂的生产工艺中很难控制，生产出来的焊剂，用在埋弧焊焊接后，焊缝表面成形差，且容易出现气孔。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于解决上述存在的技术问题，而提供一种在常规的烘干温度下，焊接工艺性能好、焊缝的力学性能好的埋弧焊用焊剂生产工艺。

[0005] 为了实现上述目的，本发明提供的埋弧焊用焊剂生产工艺，包括以下步骤：

[0006] ①、配料：配备焊剂原料，焊剂原料中各种组分的重量份数为：CaF2：5-10，MgO：20-30，Al2O3：6-12，SiO2：10-16，CaO：8-17，MnO：5-12，以及杂质，在配备的原料中加入重量份数为25-40的铁粉；

[0007] ②、搅拌：将原料配制成粉状，复磅之后，放入搅拌器中进行干搅拌，搅拌均匀后，加入粘结剂放入湿搅拌器中进行湿搅拌；

[0008] ③、造粒、烘干、筛选：将搅拌均匀后的原料放入造粒机中进行造粒，然后将造粒烘干、筛选出标准粒径范围内的颗粒；

[0009] ④、烧结：将颗粒送入烧结炉中，在350-550℃的温度下，烧结30-40分钟，烧结时通入流量为0.1-1升/分钟的惰性气体作为烧结过程保护气体；

[0010] ⑤、冷却：对出炉后的高温焊剂进行冷却；

[0011] ⑥、成品焊剂筛选、包装、检验、入库。

[0012] 较佳地，在步骤④中，烧结时通入流量为0.5升/分钟的氩气。

[0013] 较佳地，在步骤⑥中，成品焊剂筛选出的细粉回收至步骤②中的干搅拌机中进行下一个次生产利用。

[0014] 本发明在焊剂的配料中加入一定量的铁粉，提高了焊剂的熔敷效率，在焊接同一厚度板时，减小了线能量或提高焊接速度，从而提高了焊缝的韧性；在烧结时按照一定的流量通入惰性气体，有效避免了焊剂中铁粉氧化，同时降低了对常规的烘干温度、烧结温度和烧结时间的要求，常规的烘干温度、烧结温度和烧结时间的条件下，可达到很好的效果，降低了原材料成本，提高了生产效率和产品性能。

附图说明

[0015] 图1为本发明埋弧焊用焊剂生产工艺流程图；

具体实施方式

[0016] 下面结合实施例和附图对本发明作进一步的详细说明。

[0017] 实施例1：

[0018] 埋弧焊用焊剂生产工艺，包括以下步骤：

[0019] ①、配料：配备焊剂原料，焊剂原料中各种组分的重量份数为：CaF2：5，MgO：30，Al2O3：12，SiO2：10，CaO：8，MnO：5，以及杂质，在配备的原料中加入重量份数为25的铁粉；

[0020] ②、搅拌：将原料配制成粉状，复磅之后，放入搅拌器中进行干搅拌，搅拌均匀后，加入粘结剂放入湿搅拌器中进行湿搅拌；

[0021] ③、造粒、烘干、筛选：将搅拌均匀后的原料放入造粒机中进行造粒，然后将造粒烘干、筛选出标准粒径范围内的颗粒；

[0022] ④、烧结：将颗粒送入烧结炉中，在350℃的温度下，烧结40分钟，烧结时通入流量为0.5升/分钟的氩气作为烧结过程保护气体；

[0023] ⑤、冷却：对出炉后的高温焊剂进行冷却；

[0024] ⑥、成品焊剂筛选，成品焊剂筛选出的细粉回收至步骤②中的干搅拌机中进行下一个次生产利用，制得的埋弧焊用焊剂进行包装、检验、入库。

[0025] 实施例2：

[0026] 埋弧焊用焊剂生产工艺，包括以下步骤：

[0027] ①、配料：配备焊剂原料，焊剂原料中各种组分的重量份数为：CaF2：7，MgO：25，Al2O3：9，SiO2：13，CaO：12，MnO：8，以及杂质，在配备的原料中加入重量份数为32的铁粉；

[0028] ②、搅拌：将原料配制成粉状，复磅之后，放入搅拌器中进行干搅拌，搅拌均匀后，加入粘结剂放入湿搅拌器中进行湿搅拌；

[0029] ③、造粒、烘干、筛选：将搅拌均匀后的原料放入造粒机中进行造粒，然后将造粒烘干、筛选出标准粒径范围内的颗粒；

[0030] ④、烧结：将颗粒送入烧结炉中，在550℃的温度下，烧结30分钟，烧结时通入流量为0.1升/分钟的氩气作为烧结过程保护气体；

[0031] ⑤、冷却：对出炉后的高温焊剂进行冷却；

[0032] ⑥、成品焊剂筛选，成品焊剂筛选出的细粉回收至步骤②中的干搅拌机中进行下一个次生产利用，制得的埋弧焊用焊剂进行包装、检验、入库。

[0033] 实施例3：

[0034] 埋弧焊用焊剂生产工艺，包括以下步骤：

[0035] ①、配料：配备焊剂原料，焊剂原料中各种组分的重量份数为：CaF2：10，MgO：20，Al2O3：6，SiO2：16，CaO：17，MnO：5，以及杂质，在配备的原料中加入重量份数为40的铁粉；

[0036] ②、搅拌：将原料配制成粉状，复磅之后，放入搅拌器中进行干搅拌，搅拌均匀后，加入粘结剂放入湿搅拌器中进行湿搅拌；

[0037] ③、造粒、烘干、筛选：将搅拌均匀后的原料放入造粒机中进行造粒，然后将造粒烘干、筛选出标准粒径范围内的颗粒；

[0038] ④、烧结：将颗粒送入烧结炉中，在450℃的温度下，烧结36分钟，烧结时通入流量为1升/分钟的氩气作为烧结过程保护气体；

[0039] ⑤、冷却：对出炉后的高温焊剂进行冷却；

[0040] ⑥、成品焊剂筛选、包装、检验、入库。

[0041] 对上述3个实施例的生产出的焊剂进行试验：

[0042] 1、上述3个实施例中制备的埋弧焊用焊剂，经过多次试验，焊剂的熔敷效率平均为：

[0043] 烧结温度 350℃ 450℃ 550℃

[0044] 平均熔敷效率(％) 132 145 156

[0045] 上述表中，熔敷效率＝(焊缝重量-焊丝重量)/焊丝重量，从上述试验测量的结果看，本发明工艺制备的焊剂的熔敷效率高。

[0046] 2、上述3个实施例中制备的埋弧焊用焊剂，经过多次试验，焊剂平均含水量如下表：

[0047] 烧结温度 350℃ 450℃ 550℃

[0048] 平均含水量(％) 0.16 0.1 0.05

[0049] 从上述试验的测量结果看，本发明工艺制备的焊剂的含水量低。

[0050] 3、对上述3个实施例中制备的埋弧焊用焊剂，焊接的焊缝力学性能进行测试：采用的焊剂型号：表面焊剂XUN-55E，衬垫焊剂TGF-B，焊丝TGM-51。

[0051] (1)试验装置：

[0052]

[0053] (2)试验用钢板

[0054]焊剂的烧结温度
试验编号 钢板 规格
1 D36 20mm
烧结温度350℃
2 D36 30mm
烧结温度350℃
D36 20mm
3 烧结温度450℃
4 D36 30mm 烧结温度550℃

[0055] (3)焊接试验规范

[0056]

[0057] (4)焊接接头的力学性能：

[0058]

[0059] 上表示出了本发明制备的焊剂进行焊接时，焊接接头的力学性能优良，主要表现在延伸率方面，按船规认可的试验要求来进行力学性能试验和指标考核，得出四种焊接温度条件下制备的焊剂进行焊接后的焊接接头完全符合四种级别的船规力学性能。

[0060] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

[0061] 本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。