專利名稱：一種優(yōu)質(zhì)50公斤級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種50公斤級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條及其制備方法，屬于金屬焊接材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
50公斤級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條在市場(chǎng)上早已有應(yīng)用，其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的代碼為E5003(THJ502)。它適于全位置焊接，飛濺小、電弧穩(wěn)定，脫渣容易，焊縫成型美觀，易于操作。
目前已有該類焊條的技術(shù)指標(biāo)性能數(shù)值及焊接工藝性能如下抗拉強(qiáng)度(單位MPa)490～580，屈服強(qiáng)度(單位MPa)400～490，伸長(zhǎng)率A(單位％)20～30；沖擊功0℃時(shí)60～110焦耳。
為了保證E5003(THJ502)焊條的最大抗拉強(qiáng)度滿足490～580MPa，目前的方法是在焊條制備時(shí)加入一種稀有的貴重金屬一鉬，鉬屬于具有重要用途但十分稀缺的、不可再生的寶貴資源，常常用于航天軍工方面。鉬的加入雖然可以明顯提焊縫金屬的最大抗拉強(qiáng)度，但焊縫金屬的-20℃低溫沖擊韌性也會(huì)降低，不能滿足較重要結(jié)構(gòu)的焊接，同時(shí)鉬的加入也大大提高了焊條生產(chǎn)的原料成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了保證E5003(THJ502)焊條的最大抗拉強(qiáng)度滿足490～580MPa同時(shí)提高焊縫金屬的-20℃低溫沖擊韌性并改善焊條的焊接工藝性能，且不再使用資源短缺的稀有金屬鉬(Mo)作為強(qiáng)化元素，申請(qǐng)人經(jīng)過了大量的試驗(yàn)工作，終于解決了這個(gè)難題。
本發(fā)明目的在于提供一種技術(shù)指標(biāo)性能和焊接工藝性能優(yōu)良且不含貴重金屬鉬的THJ502焊條。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)焊條的重量百分比組成為TiO230-36％，SiO210-19％，CaCO311-17％，F(xiàn)e 12-18％，Mn 9-14％，Al2O32-5％，Si 0.3-0.7％，K2O+Na2O 1.5-3.3％，MgO 0.6-1.5％，有機(jī)物1.4-5％。
所述有機(jī)物是指木粉、竹粉、微晶纖維素中的一種或它們的混合物。
為了獲得更好的焊接效果，優(yōu)選TiO231-35％、SiO212-18％，CaCO312-16％，F(xiàn)e 13-17％，Mn9-13％，Al2O32.5-4.5％，Si 0.4-0.6％，K2O+Na2O 2-3％，MgO 0.7-1.2％，有機(jī)物2-4％。
本發(fā)明焊條在制備時(shí)可以采用行業(yè)內(nèi)通用的制造工藝，也可以采用以下方法制備按所述比例取各種組分并混合均勻，使用模數(shù)為2.4～3.2、鉀鈉比2～4∶1、濃度為35～42波美度的鉀鈉混合水玻璃作為粘結(jié)劑，加入量為總量的18-26％，攪拌均勻后，使用焊條生產(chǎn)專用設(shè)備均勻涂在不同直徑的H08A或H08E焊芯上，經(jīng)磨削出夾持端和引弧端后，使用焊條烘干爐低溫50-90℃，中溫90-130℃，高溫130-180℃進(jìn)行烘干，制備出50kg級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條。
本方法中優(yōu)選粘結(jié)劑是模數(shù)為2.5、鉀鈉比為3∶1、濃度為39波美度的鉀鈉混合水玻璃；加入量為總量的22％。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)1、節(jié)約了國(guó)家資源短缺稀有的貴重金屬鉬。
2、大大降低了生產(chǎn)的原料成本。
3、提高了焊縫金屬的抗裂性能。在-20℃下，焊縫金屬的低溫沖擊韌性≥47J。該數(shù)據(jù)明顯高于同類產(chǎn)品的水平和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
4、焊條的二次印弧性能得到很大的提高。當(dāng)U0≥62V時(shí)焊接15秒后?；。g隔100秒后，在不破壞焊條套筒，被焊母材無(wú)銹并與地線接觸良好的情況下能夠正常引燃。
5、焊條的熔敷效率達(dá)到98％以上，提高了焊接的工作效率。熔化每公斤焊條的耗電量低于2.2kwh。
具體實(shí)施例方式
為了理解本發(fā)明，下面以實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但不限制本發(fā)明。
實(shí)施例1-4按表一的組分和百分比取各種配料并混合均勻，使用模數(shù)為2.4、鉀鈉比為3∶1、濃度為39波美度的鉀鈉混合水玻璃作為粘結(jié)劑，加入量為總量的20％，攪拌均勻后，使用焊條生產(chǎn)專用設(shè)備，按規(guī)定的焊條外徑均勻涂在H08A焊芯上，經(jīng)磨削出夾持端和引弧端后，使用焊條烘干爐低溫70℃，中溫110℃，高溫160℃進(jìn)行烘干，制備出50kg級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條。
表一

試驗(yàn)例1-4本發(fā)明50公斤級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條性能測(cè)試按行業(yè)常規(guī)方法測(cè)試實(shí)施例1-4制得的焊條的各項(xiàng)性能指標(biāo)，結(jié)果見表二、表三。
表二、實(shí)施例1-4熔敷金屬力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果

表三、實(shí)施例1-4焊接工藝性能測(cè)試結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種50公斤級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條，其特征在于其重量百分比組成為TiO230-36％，SiO210-19％，CaCO311-17％，F(xiàn)e 12-18％，Mn 9-14％，Al2O32-5％，Si 0.3-0.7％，K2O+Na2O 1.5-3.3％，MgO 0.6-1.5％，有機(jī)物1.4-5％；所述有機(jī)物是指木粉、竹粉、微晶纖維素中的一種或它們的混合物。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種50公斤級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條，其特征在于其重量百分比組成為TiO231-35％、SiO212-18％，CaCO312-16％，F(xiàn)e 13-17％，Mn 9-13％，Al2O32.5-4.5％，Si 0.4-0.6％，K2O+Na2O 2-3％，MgO 0.7-1.2％，有機(jī)物2-4％。
3.按照權(quán)利要求1所述一種50公斤級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條的制備方法，其特征在于按所述比例取各種組分并混合均勻，使用模數(shù)為2.4～3.2、鉀鈉比2～4∶1、濃度為35～42波美度的鉀鈉混合水玻璃作為粘結(jié)劑，加入量為總量的18-26％，攪拌均勻后，使用焊條生產(chǎn)專用設(shè)備均勻涂在不同直徑的H08A或H08E焊芯上，經(jīng)磨削出夾持端和引弧端后，使用焊條烘干爐低溫50-90℃，中溫90-130℃，高溫130-180℃進(jìn)行烘干，制備出50kg級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條。
4.按照權(quán)利要求3所述一種50公斤級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條的制備方法，其特征在于粘結(jié)劑是模數(shù)為2.5、鉀鈉比為3∶1、濃度為39波美度的鉀鈉混合水玻璃；加入量為總量的22％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種優(yōu)質(zhì)50公斤級(jí)鈦鈣型碳鋼焊條及制備方法，本發(fā)明焊條的重量百分比組成為TiO
文檔編號(hào)B23K35/40GK101041216SQ200710057210
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者鄭子行, 彭愚立, 楊天文, 高盛平, 李志提 申請(qǐng)人:天津大橋焊材集團(tuán)有限公司