專利名稱:一種焊接用玻璃纖維帶生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無機(jī)非金屬材料技術(shù)領(lǐng)域,具體說是ー種用于單面焊雙面成型焊接專用的焊接襯墊材料之一,即玻璃纖維帶的生產(chǎn)エ藝。
背景技術(shù):
玻璃纖維帶作為單面焊雙面成型用非金屬襯墊材料之一,能否滿足焊接使用要求,關(guān)鍵在于玻璃纖維的化學(xué)成分對焊接エ藝和焊接接頭的機(jī)械性能有無利害關(guān)系(因高溫焊接時(shí)襯墊材料的成分或多或少會(huì)滲入焊縫金屬材料中)。國內(nèi)早期采用無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維制作襯墊材料,因其無堿玻璃纖維B203的含量較高(達(dá)到8%左右),它可導(dǎo)致焊接接頭塑性和韌性下降,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致焊縫脆化產(chǎn)生裂紋,而且B203對人體有害;中堿玻璃纖維無Zr02成分,對焊縫成型不利。目前,采用耐堿玻璃纖維即SiO2—Zr02—Na20玻璃系統(tǒng) (無B203)作為焊接用玻璃纖維襯墊材料,基本滿足手工焊(堿性焊條)、埋弧焊、C02氣體保護(hù)焊,廣泛應(yīng)用于造船、大型橋梁、鍋爐、壓カ容器等金屬結(jié)構(gòu)單面焊雙面成型エ藝,焊縫的成型質(zhì)量較好。但由于耐堿玻璃纖維主要用于增強(qiáng)水泥制品,ZrO2的含量高達(dá)16. 7%,導(dǎo)致玻璃纖維的熔化溫度高達(dá)1600度以上,該玻璃成分適宜拉制無捻粗紗,拉制7-9微米的細(xì)紗作業(yè)性及玻璃纖維的紡織造エ藝性能較差;同時(shí)SiO2 — ZrO2 — Na2O玻璃系統(tǒng)中堿性成分偏低,不能完全滿足焊接質(zhì)量要求。另外,以往的襯墊帶無中心線,使用時(shí)人工劃線,所焊鋼板不易對中;而后發(fā)展為在該產(chǎn)品織造時(shí),在玻璃纖維帶的中心織入ー根紅色的棉線或化纖線,視為帶的中心,但棉線或化纖線不耐高溫,在高溫焊接時(shí)易熔化冒煙,導(dǎo)致焊縫發(fā)泡,嚴(yán)重影響焊縫質(zhì)量。因此,國內(nèi)至今尚無完全滿足焊接要求的專用玻璃纖維襯墊材料。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有焊接用玻璃纖維襯墊材料能耗高、織造エ藝性能較差、且不能完全滿足焊縫韌性性能的要求的不足,本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種焊接用玻璃纖維帶生產(chǎn)エ藝,以降低玻璃的熔化溫度,降低拉絲作業(yè)難度系數(shù),提高單面焊雙面成型質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明包括纖維玻璃料的混合配制、熔制、玻璃纖維的拉絲、合紗、整徑、卷緯、織造;其玻璃系統(tǒng)的化學(xué)成分重量百分比為Si O 2 :58-60% ;Zr O 2 10-12% ;Ca O 2. 5-4. 5% ;CaF2 1-3% ;Na2 0:10—14% ;K2 0:2. 5-5% ;Ti 0 2:3_4· 5% ;A12 0 3 3-7% o所述織造エ藝的穿棕、筘要求依據(jù)玻纖帶的寬度,計(jì)算每條帶應(yīng)有的經(jīng)紗數(shù)量外要多計(jì)算1-4根經(jīng)紗線;穿棕時(shí),將多設(shè)計(jì)的1-4根經(jīng)紗穿入玻纖帶經(jīng)紗中心處的兩片棕的前片或后片棕的一個(gè)棕絲眼中,并穿入相對應(yīng)的中心處的同一筘齒中,在織物組織的密度不變、厚度、寬度不變、織造エ藝參數(shù)不變條件下,可使織物表面形成一條明顯突出的中心線,中心線的成分與玻纖帶的成分相同。本發(fā)明采用SiO2 — ZrO2-Na2O — Al203玻璃系統(tǒng),降低ZrO2的含量、提高堿性成分Na20、K2O的含量,增加CaF2成分,引入Al203。在不影響焊縫成型質(zhì)量的條件下將ZrO2含量降低3-5%使玻璃的熔化溫度降150度左右,使玻璃纖維的拉絲作業(yè)難度系數(shù)降低20%。Na2O, K2O, CaF2都是玻璃的助熔劑,不但能有效降低玻璃的熔化溫度,而且能有效提高焊接接頭、焊縫的韌性強(qiáng)度,特別是Al203的引入可提高材料的耐溫度。用該材料制作的單面焊襯墊帶,具有柔軟性、貼合性好,且不含石蠟,使用前無需任何處理,得到的低碳鋼、低合金鋼單面焊接接頭、焊縫成型良好,無焊接缺陷,其化學(xué)成分及機(jī)械性能達(dá)到中國船檢ZC和國際有關(guān)船級(jí)社規(guī)范要求。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,玻璃的熔化溫度低,節(jié)能降耗效果明顯,按照年產(chǎn)5000萬米的生產(chǎn)能力計(jì)算,年節(jié)電1000萬度,生產(chǎn)消耗降低10%,玻璃纖維的拉絲作業(yè)難度系數(shù)降低20%,工作效率提高20% ;由于玻璃成分中堿性物質(zhì)的提高,焊接接頭、焊縫的韌性強(qiáng)度高,焊縫的耐沖擊強(qiáng)度提高25-30% ;且在織物表面形成一條明顯突出的中心線,中心線的成分與玻纖帶的成分相同,操作簡便、準(zhǔn)確、高效,可有效滿足高性能、高品質(zhì)的焊縫質(zhì)量。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所需玻璃纖維材料成分如下
實(shí)施例I:
Si02 60%; ZrO2 12%; CaO 2. 5%; CaF2 3%; Na2O :14%;
K2O 2. 5%; TiO2 3. 0%; Al203 3%
實(shí)施例2
Si02 59%; ZrO2 11%; CaO 3. 5%; CaF2 2. 0%; Na2O 12%;
K2O 3. 5%; TiO2 4. 0%; Al203 5%
實(shí)施例3
Si02 :58%; ZrO2 10%; CaO : 4. 5%; CaF2 I · 0%; Na2O 10%;
K2O 5. 0%; TiO2 4. 5%; Al203 7%
本發(fā)明的生產(chǎn)エ藝
1、纖維玻璃料的混合配制、熔制
按照玻璃料的配方,依據(jù)各種原材料的化學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行計(jì)算、計(jì)量,混合配制,采用立式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌,并將攪拌好的配合料由喂料機(jī)送入熔化部進(jìn)行熔化,熔化好的玻璃液流入澄清池進(jìn)行均化,然后由通路流入作業(yè)池進(jìn)行拉絲作業(yè)。其流程為玻璃料的混合攪拌——混合料送入熔化部(熔化溫度1430-1450° C)——澄清池(控制溫度1315-1325 ° C)——通路(控制溫度1275-1285 ° C)——作業(yè)池(控制溫度1225-1235° C)——流入鉬金漏板拉絲作業(yè)(控制溫度1178-1182° C)
2、玻璃纖維的拉制
采用400孔鉬金漏板、變頻大卷裝拉絲機(jī),采用無臘增強(qiáng)型侵潤劑,纖維直徑7-9微米。3、玻璃纖維的合紗、整徑、卷緯分別經(jīng)無捻粗紗機(jī)、捻線機(jī)進(jìn)行合紗、并捻;采用一次性整經(jīng)機(jī)進(jìn)行整經(jīng);采用打緯機(jī)進(jìn)行卷緯。4、玻璃纖維帶的織造
采用ZGF755-827、645、465型號(hào)或其它型號(hào)有梭單、雙層織帶機(jī),依據(jù)玻纖帶的不同寬度,可以同時(shí)織8-20條;依據(jù)玻纖帶不同厚度可采用兩片棕或4片棕;依據(jù)使用松軟度要求,可以設(shè)計(jì)平紋或斜紋織造等。經(jīng)紗數(shù)量計(jì)算依據(jù)玻纖帶的寬度,計(jì)算每條帶應(yīng)有的經(jīng)紗數(shù)量外要多計(jì)算1-2或2-4根紗線。穿棕、筘要求穿棕時(shí),將多設(shè)計(jì)的1-4根經(jīng)紗穿入玻纖帶經(jīng)紗中心處的兩片棕的前片或后片的一個(gè)棕絲眼中,并穿入相對應(yīng)的中心處的同一筘齒中,在織物組織的密度不變,厚度、寬度不變,織造工藝參數(shù)不變的條件下,可使織物表面形成一條明顯突出的中心線,中心線的成分與玻纖帶的成分相同,
5.焊接用玻璃纖維帶的規(guī)格型號(hào)寬度20-50mm,厚度0. 5_2mm?,F(xiàn)場使用前,先將焊接用玻璃纖維帶與焊劑材料復(fù)合
焊劑配料一入模一加溫一沖壓一成型(胚塊長度60cm,寬度30-50mm、厚度10_15mm)—將專用玻璃纖維帶貼覆在成型好的相應(yīng)焊劑胚塊上面一用金屬材料鐵皮、鋁箔等將玻璃纖 維帶和焊劑胚塊型材沿長度方向的兩邊固定成整體,便于焊接時(shí)使用。
權(quán)利要求
1.一種焊接用玻璃纖維帶生產(chǎn)工藝,其特征在于包括纖維玻璃料的混合配制、熔制、玻璃纖維的拉絲、合紗、整徑、卷緯、織造;其玻璃系統(tǒng)的化學(xué)成分重量百分比為=Si O2:58-60% ;Zr 0 2:10-12% ;Ca 0 :2. 5-4. 5% ;CaF21-3%;Na2 0:10-14% ;K2 0:2. 5-5% ;Ti 02:3-4. 5% ;A12 0 3 3-7%0
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種焊接用玻璃纖維帶生產(chǎn)工藝,其特征在于依據(jù)玻纖帶的寬度,計(jì)算每條帶應(yīng)有的經(jīng)紗數(shù)量外要多計(jì)算1-4根經(jīng)紗線,穿棕、筘要求穿棕時(shí),將多設(shè)計(jì)的1-4根經(jīng)紗,穿入玻纖帶經(jīng)紗中心處的兩片棕的前片或后片的一個(gè)棕絲眼中,并穿入相對應(yīng)的中心處的同一筘齒中,使織物表面形成一條明顯突出的中心線,中心線的成分與玻纖帶的成分相同。
全文摘要
一種焊接用玻璃纖維帶生產(chǎn)工藝,其化學(xué)成分重量百分比為SiO258-60%;ZrO210-12%;CaO2.5-4.5%;CaF21-3%;Na2O:10-14%;K2O2.5-5%;TiO23-4.5%;Al2O33-7%;織造時(shí)依據(jù)玻纖帶寬度,計(jì)算每條帶應(yīng)有的經(jīng)紗數(shù)量外要多計(jì)算1-4根紗線,將多設(shè)計(jì)的經(jīng)紗穿入經(jīng)紗中心處兩片棕前片或后片棕的一個(gè)棕絲眼中,并穿入相對應(yīng)中心處同一筘齒中,使織物表面形成一條明顯突出中心線。本發(fā)明玻璃熔化溫度低,節(jié)能降耗效果明顯,拉絲作業(yè)難度系數(shù)降低,工作效率提高;焊接接頭、耐沖擊強(qiáng)度、焊縫韌性強(qiáng)度高,可有效滿足高性能、高品質(zhì)焊縫質(zhì)量。
文檔編號(hào)C03C13/02GK102747501SQ20111009707
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者李書達(dá), 馬秀蓮 申請人:襄陽市銀太新型材料有限責(zé)任公司