專利名稱：修補(bǔ)陶瓷復(fù)合鋼管的陶瓷堆焊焊條及堆焊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種修補(bǔ)陶瓷復(fù)合鋼管的方法。屬焊接技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
陶瓷復(fù)合鋼管端口部位易破碎，復(fù)合鋼管焊接部位因陶瓷層不連續(xù)易磨穿，陶瓷層有時(shí)出現(xiàn)裂紋。目前，這些缺陷都用耐磨膠修補(bǔ)。耐磨膠耐高溫性能有限。難以滿足高溫環(huán)境下的使用要求。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種修補(bǔ)后耐高溫性能好的修補(bǔ)陶瓷復(fù)合鋼管的陶瓷堆焊焊條及堆焊方法。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種修補(bǔ)陶瓷復(fù)合鋼管的陶瓷堆焊焊條及堆焊的方法，其特征在于所述方法包括以下工藝過程 按方程式Fe203+2A1 = Al203+2Fe+828. 894 (kj)配制鋁熱焊劑，在鋁熱焊劑加入不同比例的氧化鋁后分別混勻，制成含不同比例氧化鋁的鋁熱焊劑，將適量的水溶性有機(jī)溶膠與含不同比例氧化鋁的鋁熱焊劑攪拌混合，時(shí)間為4-6小時(shí)；然后，將含有水溶性有機(jī)溶膠和氧化鋁的鋁熱焊劑倒入在底部有過濾網(wǎng)的模具中進(jìn)行過濾；接著，用液壓機(jī)和上下兩個(gè)半圓形模具，通過施加一定的壓力壓制成圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯半成品；隨后，將圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯半成品放入真空或有氬氣保護(hù)的烘干爐內(nèi)，加熱至350± 100°C ，烘干除氣4±1小時(shí)，用氧乙炔火焰點(diǎn)燃，燃燒結(jié)束后埋入砂中冷卻，得到圓棒形陶瓷焊條；采用氬弧焊機(jī)，在陶瓷復(fù)合鋼管破損處，按氧化鋁比例由低到高選用陶瓷焊條，逐層堆焊；焊接工藝參數(shù)為電壓58 60V ;電流80A ;采用直流工作狀態(tài)；堆焊后打磨，完成修復(fù)。
所述氧化鋁的加入量占圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯原料總量的體積份數(shù)為10-50% ;
所用的水溶性有機(jī)溶膠的質(zhì)量份組成為水80-90份，聚乙烯醇3-6份，丙三醇3-6份和硅溶膠3-6份，所述水溶性有機(jī)溶膠的加量占圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯原料總量的質(zhì)量份數(shù)可根據(jù)擠出的焊條成型情況而定，即保證成形的前提下有機(jī)溶膠盡量少；
本發(fā)明修補(bǔ)陶瓷復(fù)合鋼管的陶瓷堆焊焊條堆焊及堆焊方法，所述鋁熱焊劑，以Fe203+2A1 = Al203+2Fe+828. 894 (kj)鋁熱反應(yīng)方程為基本配方，根據(jù)陶瓷焊條對(duì)耐磨性、高溫強(qiáng)度、硬度、韌性、耐蝕性、耐沖擊和熱震性的單一或綜合性能要求不同，添加合金元素，調(diào)整陶瓷焊條材料配方。 由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是 1、鋁熱反應(yīng)產(chǎn)生的陶瓷高溫性能突出、化學(xué)穩(wěn)定性好、硬度高、韌性好； 2、通過氬弧焊使堆焊層與基體實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。堆焊材料的致密度及與金屬基體的
結(jié)合強(qiáng)度高。 3、節(jié)能鋁熱反應(yīng)充分利用化學(xué)反應(yīng)本身放出的熱量，在合成過程中溫度可達(dá)1500-4000°C ;
4、高效無需熱量從外部傳遞到物料的過程，反應(yīng)速度一般為0. l-20cm/s ;
5、成本低原材料廉價(jià)、設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝節(jié)能、材料利用率高；
6、材料可設(shè)計(jì)可通過加入填料改性，使堆焊層材料具有可設(shè)計(jì)性。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述 本發(fā)明涉及的修補(bǔ)陶瓷復(fù)合鋼管的陶瓷堆焊焊條及堆焊的方法，以下是工藝過程 按方程式Fe203+2A1 = Al203+2Fe+828. 894(kj)配制鋁熱焊劑，在鋁熱焊劑中加入不同比例的氧化鋁后分別混勻。制成含不同比例氧化鋁的鋁熱焊劑。將適量的水溶性有機(jī)溶膠與含不同比例氧化鋁的鋁熱焊劑攪拌混合，時(shí)間為4-6小時(shí)。然后，將含有水溶性有機(jī)溶膠和氧化鋁的鋁熱焊劑倒入在底部有過濾網(wǎng)的模具中進(jìn)行過濾。接著，根據(jù)陶瓷焊條預(yù)制坯的體積分?jǐn)?shù)要求，用液壓機(jī)和上下兩個(gè)半圓形模具，通過施加一定的壓力壓制成圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯半成品，隨后，圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯半成品放入真空或有氬氣保護(hù)的烘干爐內(nèi)，加熱至350± IO(TC ，烘干除氣4± 1小時(shí)。用氧乙炔火焰點(diǎn)燃，燃燒結(jié)束后埋入砂中冷卻，得到圓棒形陶瓷焊條。采用氬弧焊機(jī)，在陶瓷復(fù)合鋼管破損處，按氧化鋁比例由低
到高選用陶瓷焊條，逐層堆焊。焊接工藝參數(shù)為電壓58 60V ;電流80A ;采用直流工作
狀態(tài)。堆焊后打磨，完成修復(fù)。 本發(fā)明所涉及的三氧化二鐵、加入的氧化鋁和鋁粉顆粒的粒度皆為200目。氧化鋁的加量占圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯原料總量的體積份數(shù)為10-50%。所用的水溶性有機(jī)溶膠的質(zhì)量份數(shù)組成為水80-90份，聚乙烯醇3-6份，丙三醇3-6份和硅溶膠3_6份。所述水溶性有機(jī)溶膠的加入量占圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯原料總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可根據(jù)擠出的焊條成型情況而定，即保證成形的前提下有機(jī)溶膠盡量少。
權(quán)利要求
一種修補(bǔ)陶瓷復(fù)合鋼管的陶瓷堆焊焊條及堆焊的方法，其特征在于所述方法包括以下工藝過程按方程式Fe2O3+2Al＝Al2O3+2Fe+828.894(kJ)配制鋁熱焊劑，在鋁熱焊劑中加入不同比例的氧化鋁后分別混勻，制成含不同比例氧化鋁的鋁熱焊劑，將適量的水溶性有機(jī)溶膠與含不同比例氧化鋁的鋁熱焊劑攪拌混合，時(shí)間為4-6小時(shí)；然后，將含有水溶性有機(jī)溶膠和氧化鋁的鋁熱焊劑倒入在底部有過濾網(wǎng)的模具中進(jìn)行過濾；接著，用液壓機(jī)和上下兩個(gè)半圓形模具，通過施加一定的壓力壓制成圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯半成品；隨后，將圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯半成品放入真空或有氬氣保護(hù)的烘干爐內(nèi)，加熱至350士100℃，烘干除氣4±1小時(shí)，用氧乙炔火焰點(diǎn)燃，燃燒結(jié)束后埋入砂中冷卻，得到圓棒形陶瓷焊條；采用氬弧焊機(jī)，在陶瓷復(fù)合鋼管破損處，按氧化鋁比例由低到高選用陶瓷焊條，逐層堆焊；焊接工藝參數(shù)為電壓58～60V；電流80A；采用直流工作狀態(tài)；堆焊后打磨，完成修復(fù)。所述氧化鋁的加入量占圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯原料總量的體積份數(shù)為10-50％；所用的水溶性有機(jī)溶膠的質(zhì)量份組成為水80-90份，聚乙烯醇3-6份，丙三醇3-6份和硅溶膠3-6份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種修補(bǔ)陶瓷復(fù)合鋼管的陶瓷堆焊焊條及堆焊的方法，其特 征在于所述鋁熱焊劑，以Fe^3+2Al = Al203+2Fe+828. 894 (kj)鋁熱反應(yīng)方程為基本配方，根 據(jù)陶瓷焊條對(duì)耐磨性、高溫強(qiáng)度、硬度、韌性、耐蝕性、耐沖擊和熱震性的單一或綜合性能要 求不同，添加合金元素，調(diào)整陶瓷焊條材料配方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種修補(bǔ)陶瓷復(fù)合鋼管的陶瓷堆焊焊條及堆焊方法，其 特征在于所述的三氧化二鐵、氧化鋁和鋁粉顆粒的粒度皆為200目。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種修補(bǔ)陶瓷復(fù)合鋼管的陶瓷堆焊焊條及堆焊的方法，包括以下工藝過程配制鋁熱焊劑，在鋁熱焊劑加入不同比例的氧化鋁后分別混勻，制成含不同比例氧化鋁的鋁熱焊劑，將水溶性有機(jī)溶膠與含不同比例氧化鋁的鋁熱焊劑攪拌混合；然后，用液壓機(jī)和上下兩個(gè)半圓形模具，壓制成圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯半成品；隨后，將圓棒形陶瓷焊條預(yù)制坯半成品放入真空或有氬氣保護(hù)的烘干爐內(nèi)，加熱至350±100℃，烘干除氣4±1小時(shí)，點(diǎn)燃，燃燒結(jié)束后埋入砂中冷卻，得到圓棒形陶瓷焊條；采用氬弧焊機(jī)，在陶瓷復(fù)合鋼管破損處，按氧化鋁比例由低到高選用陶瓷焊條，逐層堆焊。堆焊后打磨，完成修復(fù)。本發(fā)明方法修補(bǔ)的陶瓷復(fù)合鋼管耐高溫性能好。
文檔編號(hào)B23K9/16GK101704171SQ20091018261
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者劉禮華, 朱磊, 李吉峰, 湯秀山, 譚佃龍, 鄭召全, 陳威 申請(qǐng)人:江陰東大新材料研究院