本发明涉及焊接领域,特别涉及铝热法焊接。 目前国内外研究成功多种补焊再生铸铁件、铸钢件的焊接方法及焊剂,如电弧焊、钎焊等,但这些方法有缺点:电耗大、劳动量大、生产率低、污染环境。
本发明目的在于,提供一种不用电能熔焊性能好、填充性好、操作简单的速焊剂。
本发明方法是这样达到的,采用铝热法的装填速焊剂,使本发明目的完全达到了。
以下对本发明速焊剂进行详细说明。
本发明速焊剂由下列成分组成,含量如下:
四氯化三铁 9~12(重量)%
轧钢铁鳞 55~60(重量)%
纯铝粉 20~23(重量)%
纯锆粉 10~11(重量)%
钛渣 1~5(重量)%
氟化钠 0.1(重量)%
四氯化三铁是还原剂也是促进反应的催化剂,如大于12(重量)%则增加本速焊剂成本,小于9(重量)%则反应不足;轧钢铁鳞是轧钢厂的废料,其中包括有氧化铁、四氧化三铁和氧化亚铁,在本速焊剂中是氧化剂,熔化之后又是填充剂;纯铝粉是铝热还原剂的主角,铝与氧化剂反应发生大量热量,,使温度达到1700℃(光字高温计目测)从而达到使全部速焊剂熔化与填充的目的;锆粉也是还原剂,它与氧化合后生成氧化锆,氧化锆能改进高温熔融物的熔渣上浮,改善焊接质量;钛渣是铁合金厂冶炼钛铁合金产生的废渣,它熔融物的熔渣及气体上浮,改进焊件质量,以上轧钢铁鳞如小于55(重量)%,则氧化剂不足,而且填充量不够,如大于60(重量)%则反应不充分,达不到焊接所需高温。纯锆粉和钛渣的加入量也分别不能少于10(重量)%和1(重量)%,否则,补焊质量不良。氟化钠是点燃剂。
本发明速焊剂的最佳成分含量如下:
四氯化三铁 10(重量)%
轧钢铁鳞 55(重量)%
纯铝粉 20(重量)%
纯锆粉 10(重量)%
钛渣 5(重量)%
氟化钠 0.1(重量)%
本速焊剂的制法如下:将所有的原料分别粉碎到80~100目,干燥,冷到室温后混合,在焊时再混入氟化钠,即成本发明速焊剂。
在使用时,测准焊件的损坏容积,先清除铁锈及杂物,把氟化钠加入以上混合物内,氟化钠的量为整个混合物的千分之一,然后将此加入氟化钠的本发明速焊剂以相当于损坏容积的9~10倍的容积放到损坏部位,在损害部位的周围用火泥砌上坝,然后用气焊枪点燃,约30秒钟,有蓝光升出,除去气焊枪,经一分钟后,发生激烈化学反应,本速焊剂全部熔化到损害部位,熔渣与气体上浮,完成焊接目的。然后保温10分钟,除去积渣,用砂轮将高出部位磨平,即可补焊完毕。
以下对本发明速焊剂的焊接部位进行分析与检验:
1)焊接部位化学成分(重量)%为:C 0.2~0.5 Mn 0.64 Si 0.30 P≥0.030 S≥0.020相当于优质的低碳钢或中碳钢;
2)金相分析:碳化物1.0级,氧化物0.5级,晶粒大于1级(按YB-27-77)评定,其组织为珠光体和铁素体;
3)机械性能:抗拉强度在800℃为10Kg/mm,线膨胀系数在750℃为1.379×10;
4)代倍、断口。
低倍是经50%盐酸溶液浸蚀,酸温为80℃,浸蚀15分钟,检验结果是正常低倍组织;
断口:经一次性折断,是正常断口;
电子显微镜观察是解理断裂。
本发明速焊剂应用于各种铸铁件,铸钢件地修补、再生,特别是冶金企业大型网锭模、大底板、中心注管和圆方渣罐的裂纹、蚀抗、破洞等缺陷。
本发明速焊剂焊接性能好,填充性能好,收缩小,不易产生裂纹,操作简单,熔焊速度快。本速焊剂可使废件再生,使各种铸铁件和铸钢件提高寿命50%,因之,能使每吨钢的成本降低1.3元。如以全国所用钢锭模每年消耗70万吨计算,按25%修补再生,钢锭模一项全年可少消耗17.5万吨,可创效8000万元。因此,本发明速焊剂具有很大经济效益和社会效益。