一種低碳低硅立向下電焊條及制備方法技術

本發明專利技術屬于焊接的技術領域，具體涉及一種低碳低硅立向下電焊條，用于制造鍍鋅鍋，與專用鋼板相匹配。所述焊條為高纖維素型焊條，藥皮包括按質量分數計的下述組分：微晶纖維素：20-25%；木粉：8-11%；羥甲基纖維素：8-10%；鈦鐵礦：15-20%；大理石：8-10%；低碳錳鐵：5-8%；鈦鐵：3-5%；鋁粉：3-5%；白云石：10-15%；Cr2O3:3-5%；ZrO2:3-4%。該焊條的焊芯成分設計合理，C、Si含量極低，與母材一致，藥皮采用纖維素型，電弧吹力大，施焊時電弧穩定，熔渣生成量低，焊縫成形好，適用于立向下焊接作業。同時藥皮中大幅度減少了含Si成分加入量，不會增加焊縫中的Si含量，具有良好的耐鋅液腐蝕性能，同時使焊縫具有良好的力學性能。

【技術實現步驟摘要】
一種低碳低硅立向下電焊條及制備方法
本專利技術屬于焊接的
，具體涉及一種低碳低硅立向下電焊條及制備方法。
技術介紹
目前，熱鍍鋅產品被廣泛應用于多個領域，在熱鍍鋅過程中，鍍鋅鍋是最關鍵的設備，為了抵抗高溫融鋅的強烈腐蝕，鍍鋅鍋多為由低碳低硅型專用鋼板焊接制造而成，但目前還沒有專用的焊條，大都使用碳素焊條鋼H08A作為焊芯制造的普通電焊條，融敷金屬的化學成分與母板相差較大，前者的碳含量最大可達0.10%，而母材的碳含量一般不超過0.06%，并且焊條藥皮中一般含有大量的硅酸鹽，如石英砂、長石、白泥、高嶺土、云母等，雖改善了電弧穩定性，但氧化性強，施焊時易導致合金元素燒損，使熔敷金屬的力學性能變差，同時熔渣流動性增強，不易實施立向下焊接作業，更大的隱患是會導致焊縫金屬中Si含量超標而導致鋅蝕。因此，采用此類普通焊條焊接的鋅鍋，焊縫中的C、Si含量大大高于母材，使得焊接部位極易被蝕穿，另外，因不能實施立向下焊接，帶來操作不便、焊接熱損大、焊條消耗多、施焊速度慢等諸多問題。因此國內開展了較多的關于針對鍍鋅鍋的焊接對策研究，但大都在焊芯或藥皮上尋找單一解決方案，如中國專利ZL03143320.0，仍是以H08鋼作為焊芯，僅在藥皮中提高Si含量（Si＞2%），并添加Cr元素來抑制鋅鐵合金化反應。沈陽工業大學研制了一種采用08Cu母材材料直接拉拔專用焊絲，雖具有良好的耐鋅液腐蝕性能，但存在焊接裂紋隱患。綜上，采用現有焊條與新開發的耐鋅液腐蝕鋼板差異較大，不能滿足耐蝕鋼要求，不適合鍍鋅鍋的焊接。本專利技術的焊條是針對耐鋅液腐蝕環境而開發的新型耐蝕焊條。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種低碳低硅立向下焊條，用于制造鍍鋅鍋，與專用鋼板相匹配。所述焊條為高纖維素型焊條，藥皮包括按質量分數計的下述組分：微晶纖維素：20-25%；木粉：8-11%；羥甲基纖維素：8-10%；鈦鐵礦：15-20%；大理石：8-10%；低碳錳鐵：5-8%；鈦鐵：3-5%；鋁粉：3-5%；白云石：10-15%；Cr2O3:3-5%；ZrO2:3-4%。該焊條的焊芯成分設計合理，C、Si含量極低，與母材一致，藥皮采用纖維素型，電弧吹力大，熔渣生成量低，適用于立向下焊接作業，同時藥皮中大幅度減少了含Si成分加入量，不會增加焊縫中的Si含量，具有良好的耐鋅液腐蝕性能，同時使焊縫具有良好的力學性能。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種低碳低硅立向下焊條，包括焊芯和覆于焊芯表面的藥皮，其特征在于，所述焊條為高纖維素型焊條，藥皮包括按質量分數計的下述組分：微晶纖維素：20-25%；木粉：8-11%；羥甲基纖維素：8-10%；鈦鐵礦：15-20%；大理石：8-10%；低碳錳鐵：5-8%；鈦鐵：3-5%；鋁粉：3-5%；白云石：10-15%；Cr2O3:3-5%；ZrO2:3-4%。作為優選，所述微晶纖維素、木粉、羥甲基纖維素的總重量占藥皮總重量的40-42%。作為優選，所述Cr2O3、ZrO2的總重量占藥皮總中量的6-8%。焊芯采用低碳低硅型優碳鋼，其化學成分按質量分數計為：C：0-0.02%；Si：0-0.02%；Mn：0.40-0.60%；P：0-0.008%；S：0-0.001%；Alt：0.030-0.040%；其余為Fe及不可避免的雜質。制備方法：首先將專用焊條鋼拉絲成焊芯，然后將上述藥皮組分混合均勻后加入鈉鉀混合水玻璃，攪拌后均勻壓涂在專用焊芯表面，制成直徑為2.0-8.0mm、長度為250-450mm的焊條，經室溫晾干后再經220℃烘干2小時。本專利技術采用的焊芯為一種低碳低硅型優碳鋼，其C、P、S含量遠低于普通焊條鋼H08A，具有耐鋅液腐蝕、純凈度高、與母材等值配合的優點。藥皮中的纖維素成分主要決定電弧特性，使焊條適宜立向下焊接，鈦鐵礦、大理石、白云石除了造氣作用，還可改善熔渣表面張力和流動性，低碳錳鐵、鈦鐵、鋁粉主要起脫氧和合金化作用，加入Cr2O3、ZrO2可以降低焊道中心凹入量，增加焊縫厚度，提高焊接效率。本專利技術的有益效果為：本專利技術的焊條的焊芯成分設計合理，C、Si含量極低，與母材一致，能使焊縫耐鋅液腐蝕，與母材的耐鋅液腐蝕壽命相當。藥皮采用纖維素型，電弧吹力大，熔渣生成量低，適用于立向下焊接作業，焊接工藝優良，同時藥皮中大幅度減少了含Si成分加入量，不會增加焊縫中的Si含量，具有良好的耐鋅液腐蝕性能，同時使焊縫具有良好的力學性能?？傊?，的低碳低硅立向下電焊條電弧吹力大，施焊時電弧穩定，熔渣生成量低，焊縫成形好，適用于立向下焊接作業。熔敷金屬的C、Si含量低，強度、塑性和韌性優良，能使焊縫耐鋅液腐蝕，適用于鋅鍋制造，與母材的耐蝕壽命相當。具體實施方式下面結合具體實施例來進一步描述本專利技術，本專利技術的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但實施例僅是范例性的，并不對本專利技術的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本專利技術的精神和范圍下可以對本專利技術技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本專利技術的保護范圍內。實施例1采用的藥皮（質量分數）為：微晶纖維素：25%，木粉：8%，羥甲基纖維素：8%，鈦鐵礦：18%，大理石：9%，低碳錳鐵：8%，鈦鐵：3.5%，鋁粉：4.5%，白云石：10%；Cr2O3:3%，ZrO2:3%。采用焊條鋼的化學成分（質量分數）為C：0.02%，Si：0.02%，Mn：0.40%，P：0.008%，S：0.0008%，Alt:0.035%，其余為Fe及不可避免的雜質。制備方法：首先將專用焊條鋼拉絲成焊芯，然后將上述藥皮組分混合均勻后加入鈉鉀混合水玻璃，攪拌后均勻壓涂在專用焊芯表面，制成直徑為2.0-8.0mm、長度為250-450mm的焊條，經室溫晾干后再經220℃烘干2小時。實施例2采用的藥皮配方（質量分數）為：微晶纖維素：20%，木粉：10%，羥甲基纖維素：10%，鈦鐵礦：20%，大理石：8%，低碳錳鐵：8%，鈦鐵：3%，鋁粉：3%，白云石：10%，Cr2O3:3%，ZrO2:5%。采用焊條鋼的化學成分（質量分數）為C：0.01%，Si：0.01%，Mn：0.60%，P：0.007%，S：0.0003%，Alt:0.038%，其余為Fe及不可避免的雜質。制備方法同實施例1。實施例3采用的藥皮配方（質量分數）為：微晶纖維素：22%，木粉：11%，羥甲基纖維素：9%，鈦鐵礦：16%，大理石：8%，低碳錳鐵：7%，鈦鐵：5%，鋁粉：3%，白云石：12%，Cr2O3:3%，ZrO2:4%。采用焊條鋼的化學成分（質量分數）為：C：0.01%，Si：0.01%，Mn：0.55%，P：0.005%，S：0.001%，Alt:0.035%，其余為Fe及不可避免的雜質。制備方法同實施例1。試驗例一采用本專利技術的焊條在室溫25℃，相對濕度55%的條件下，采用交流電流進行立向下角接試驗，坡口采用帶鈍邊的單邊V形，多道次焊接，打底焊采用對應實施例中的2.0mm焊條，焊接參數如表1所示：表1本專利技術制備焊條的焊接參數焊后對焊件實施室溫空冷，利用三倍放大鏡對焊縫外觀進行檢查，無裂紋、未融合、弧坑、燒穿等外表缺陷，利用超聲波探傷法對焊接接頭檢驗，未見內部缺陷。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低碳低硅立向下電焊條，包括焊芯和覆于焊芯表面的藥皮，其特征在于，所述焊條為高纖維素型焊條，藥皮包括按質量分數計的下述組分：微晶纖維素：20?25%；木粉：8?11%；羥甲基纖維素：8?10%；鈦鐵礦：15?20%；大理石：8?10%；低碳錳鐵：5?8%；鈦鐵：3?5%；鋁粉：3?5%；白云石：10?15%；Cr2O3:3?5%；?ZrO2:3?4%。

【技術特征摘要】
1.一種低碳低硅立向下電焊條，包括焊芯和覆于焊芯表面的藥皮，其特征在于，所述焊條為高纖維素型焊條，藥皮包括按質量分數計的下述組分：微晶纖維素：20-25％；木粉：8-11％；羥甲基纖維素：8-10％；鈦鐵礦：15-20％；大理石：8-10％；低碳錳鐵：5-8％；鈦鐵：3-5％；鋁粉：3-5％；白云石：10-15％；Cr2O3:3-5％；ZrO2:3-4％。2.根據權利要求1所述的低碳低硅立向下電焊條，其特征在于，所述微晶纖維素、木粉、羥甲基纖維素的總重量占藥皮總重量的40-42％。3.根據權利要求1所述的低碳低硅立向下電焊條，其特征在于，所述Cr2O3、ZrO2的總重量占藥皮總中量的6-8％。4.根據權利要求1或2或3所述的低碳低硅立向下電焊條，其特征在于，焊芯采用低碳低硅型優碳鋼，其化學成分按質量分數計為：C：0-0.02％；Si：0-0.02％；Mn：0.40-0.60％；P：0-0.008％；S：0-0.001％；Alt：0.030-0.040％；其余為Fe及不可避免的雜質。5.根據權利要求4所述的低碳低硅立向下電焊條，其特征在于，所述的藥皮包括按質量分數計的下述組分：微晶纖維素：25％，木粉：8％，羥甲基纖維素：8％，鈦鐵礦：18％，大理石：9％，低碳錳鐵：8％，鈦鐵：3.5％，鋁粉：4.5％，白云石：10％；Cr2O3:3％，ZrO2:3％；所述焊芯的化學成分按質量分數計為：C：0.02％，Si：0.02％，Mn：0.40％，P...

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯登義，周蘭聚，馮勇，侯東華，賈慧領，
申請(專利權)人：山東鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37