一种可提高焊接工艺性能的碱性焊条药皮.pdf

一种可提高焊接工艺性能的碱性焊条药皮，该焊条药皮其基本组成为(重量比)：大理石39－45％，硅泥3－10％，荧石16－25％，金属锰2－4％，硅铁0.5－3％，钛铁8－12％，纤维素0.5－1.0％，TiO23－9％，雾化铁粉6－15％，石墨+Na2CO31－2.5％；将上述组分的药粉材料混合均匀后用钠水玻璃作粘结剂压涂在低合金钢焊芯上可制作出碱性低合金钢焊条，也可压涂在碳钢焊芯上制作出碱性碳钢焊条。采用该药皮的碱性焊条克服了原碱性焊条焊接工艺性存在的不足，具有优良的焊接工艺性能，焊接时电弧稳定、熔池清晰且铺展性好、飞溅颗粒细小，焊后脱渣容易、焊缝成型光滑美观，立仰焊时操作方便。

1、  一种可提高焊接工艺性能的碱性焊条药皮，其特征在于：该焊条药皮其基本组成为(重量比)：大理石39-45％，硅泥3-10％，萤石16-25％，金属锰2-4％，硅铁0.5-3％，钛铁8-12％，纤维素0.5-1.0％，TiO₂ 3-9％，雾化铁粉6-15％，石墨+Na₂CO₃ 1-2.5％；将上述组分的药粉材料混合均匀制成碱性焊条药皮。

2、  根据权利要求1所述的可提高焊接工艺性能的碱性焊条药皮，其特征在于：将其应用于碱性低合金钢焊条时，其药皮成分为(重量比)：大理石42％，硅泥7％，萤石21％，金属锰3％，硅铁1％，钛铁10％，纤维素0.5％，TiO₂ 4％，雾化铁粉10％，石墨+Na₂CO₃ 1.5％；将上述组分的药粉材料混合均匀后用钠水玻璃作粘结剂压涂在低合金钢焊芯上即可制作出碱性低合金钢焊条。

3、  根据权利要求1所述的可提高焊接工艺性能的碱性焊条药皮，其特征在于：将其应用于碱性碳钢焊条时，将碱性焊条药皮用钠水玻璃作粘结剂压涂在碳钢焊芯上，制作出碱性碳钢焊条。

一种可提高焊接工艺性能的碱性焊条药皮
技术领域：
本发明涉及焊接材料技术领域，一种可提高焊接工艺性能的碱性焊条药皮。
背景技术：
碱性焊条存在着一个较普遍的问题是焊条的工艺性能比酸性焊条差，如焊接时飞溅的颗粒较大，电弧的稳定性、焊后的焊缝成型及全位置焊接性等较酸性焊条差。为提高碱性焊条的工艺性能，目前一般通过在药皮中添加纯碱、云母、水玻璃粉或使用加有锂水玻璃的粘结剂等方法来改善碱性焊条的工艺性能，但这些方法的效果不仅不太明显，而且还会增加焊条的生产成本(如锂水玻璃十分昂贵，其价格是普通水玻璃的8-10倍)和影响焊条的使用性能(如纯碱、水玻璃粉会增加焊条的吸潮性能，云母会增加焊条地扩散氢含量，水玻璃粉会影响焊条的低温韧性等)。目前采用普通的碱性焊条药皮与低合金钢焊芯组合制作出的焊条，焊接时电弧声音嘈杂、飞溅多且颗粒较大，焊缝成型粗糙，立仰焊时操作性差。
发明内容：
为了解决碱性焊条焊接工艺性存在的以上不足，本发明提供一种可提高焊接工艺性能的碱性焊条药皮，使其在不影响焊条使用性能及不增加焊条生产成本的前提下有效地提高碱性焊条的焊接工艺性。
本发明是采用如下技术方案实现的：
所述的一种可提高焊接工艺性能的碱性焊条药皮，该焊条药皮其基本组成为(重量比)：大理石39-45％，硅泥3-10％，萤石16-25％，金属锰2-4％，硅铁0.5-3％，钛铁8-12％，纤维素0.5-1.0％，TiO₂ 3-9％，雾化铁粉6-15％，石墨+Na₂CO₃ 1-2.5％；将上述组分的药粉材料混合均匀可制成碱性焊条药皮。
所述的可提高焊接工艺性能的碱性焊条药皮，将上述组分的药粉材料混合均匀后用钠水玻璃作粘结剂压涂在低合金钢焊芯上可制作出碱性低合金钢焊条，或压涂在碳钢焊芯上制作出碱性碳钢焊条。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下技术效果：
采用本发明药皮制作的焊条，焊接时电弧声音均匀稳定、熔池清晰且铺展性好、飞溅颗粒细小，焊后脱渣容易、焊缝成型光滑美观，立仰焊时操作方便，同时，降低了焊条的生产成本，提高了碱性焊条的焊接工艺性。
本发明中所用的硅泥、TiO₂、雾化铁粉、石墨+Na₂CO₃的主要作用及其限制原因简述如下：
硅泥作为一种酸性造渣剂是调节碱性焊条熔渣物理性能的重要成分，它不仅可提高焊条的压涂性能，而且可促进电弧喷射过渡的形成，从而可稳定电弧、减小焊接飞溅颗粒的大小、提高全位置焊接操作性能。
TiO₂不仅可增加电弧稳定性、提高脱渣性能，而且还可实现“短渣”特性，从而提高焊条的全位置焊接操作性能；因TiO₂在电弧高温下的粘度较低，有利于焊缝铺展，而电弧一旦移开后其粘度迅速增大，从而有利于全位置焊接操作性能。TiO₂含量少时电弧不稳，但过多又会减小电弧吹力且降低焊条的熔渣碱度。
雾化铁粉既可增加电弧稳定性，又有利于焊缝铺展，研究表明，在加入雾化铁粉的情况下，焊接电弧燃烧稳定且焊缝成形光滑、焊缝铺展良好；雾化铁粉含量少时电弧不稳、焊接飞溅增加，但过多又会不利于焊条的的全位置操作性能。
石墨、Na₂CO₃均是增加电弧稳定性的药皮成分，适量的添加石墨及Na₂CO₃不仅可显著改善焊条的电弧稳定性，且可明显减小焊接飞溅的颗粒度；但石墨加入量增多会增加焊缝金属的碳含量，从而不利于焊缝金属的低温韧性和抗裂性能；石墨+Na₂CO₃加入量少，对改善焊条工艺性能作用不明显。
具体实施方式：
本发明采用低合金钢焊芯制备一种碱性低合金钢焊条时，其药皮成分为(重量比)：大理石42％，硅泥7％，萤石21％，金属锰3％，硅铁1％，钛铁10％，纤维素0.5％，TiO₂ 4％，雾化铁粉10％，石墨+Na₂CO₃ 1.5％。将上述组分的药粉材料混合均匀后用钠水玻璃作粘结剂压涂在低合金钢焊芯上即可制作出碱性低合金钢焊条。
本发明采用低合金钢焊芯制作出的一种碱性低合金钢焊条，进行了焊接工艺性试验，试验结果表明：焊条焊接时电弧声音均匀稳定、熔池清晰且铺展性好、飞溅颗粒细小，焊后脱渣容易、焊缝成型光滑美观，立仰焊时操作方便，表现出优良的焊接工艺性能。