42.焊接設(shè)備與材料.焊接技術(shù)第33卷第1期2004年2月文章編號:1002-025X(2004)01-0042-02新型焊條涂料添加劑吳斌(株洲電焊條股份有限公司，湖南株洲412008)摘要:介紹了新型焊條涂料添加劑CFC的研制過程，分析了添加劑中各組元對焊條性能的影響;新型焊條涂料添加劑只要加入量適當(dāng)就能改善焊條的工藝性能，對熔敷金屬力學(xué)性能不產(chǎn)生負面影響。關(guān)鍵詞:新型焊條涂料添加劑;性能;研制中圖分類號: TC422.1文獻標識碼: B焊條研制者解決不銹鋼焊條“紅尾”問題多從降低1，前言第I主導(dǎo)力人手，而對于第II主導(dǎo)力的作用卻研究國內(nèi)很多廠家為提高電焊條工藝性能水平，做較少，其實增加第1I主導(dǎo)力可以大大改善熔滴過渡了很多工作，有的甚至引進了國外先進配方，收到特性。了較好的效果;但是，焊條各種性能指標達到綜合2.2焊條脫渣性要求卻較難，以不銹鋼焊條為例，解決了傳統(tǒng)配方降低焊渣氧化性可改普焊條脫渣性內(nèi)。的發(fā)紅開裂問題，卻又出現(xiàn)了新配方的氣孔敏感問2.3穩(wěn)弧劑對電弧行為的影響題，而且新配方焊條涂壓較難，對生產(chǎn)制造要求更藥皮中含穩(wěn)弧劑的酸性焊條電弧斑點往往占高，為此，研制了一種新型焊條涂料添加劑，試圖據(jù)整個焊芯的端面，稱為敞開型電弧"。有利于交流綜合解決上述問題。施焊下電弧穩(wěn)定地燃燒。2.4氣孔成因 及影響因素2設(shè)計原理氫氣孔是由于液態(tài)金屬凝固過程中，氣體來不2.1調(diào)控焊條熔滴過渡形態(tài)的主導(dǎo)力及逸出引起的。增加藥皮氧化性可削弱氫氣孔產(chǎn)生焊條金屬熔滴過渡形態(tài)是多種力綜合作用的結(jié)機會;增加電弧吹力，加大對液態(tài)熔池的攪拌作用，果，但熔滴表面張力和氣體動力是決定熔滴過渡的亦有利于氣體逸出，減少氣孔發(fā)生甲。主要力，分別稱作第I主導(dǎo)力和第I主導(dǎo)力"。國內(nèi)2.5焊條涂料流動性理論焊條涂料必須具備合適的彈性、塑性、滑性，收稿日期: 203-08-27為“海市嚴樓”，1998年 獲國際建筑設(shè)計大獎。此外，--些國家的污水處理廠、城市飲用水處(3)由于船舶提速，船用螺旋槳軸點蝕問題十理廠、一些高級游泳池以及某些沿海城市的藝術(shù)雕分嚴重，采用雙相不銹鋼(DSD-T) 代替以前的黃銅塑、金字塔等都采用了耐腐蝕的雙相不銹鋼，香港包鋼螺旋槳軸，大大提高了軸的強度和耐蝕性。會展中心屋頂也采用此鋼。(4)瑞典哥德堡Volvo公司開發(fā)出一種超輕的雙由此看來，雙相不銹鋼的應(yīng)用將不斷發(fā)展，應(yīng)相鋼夾心復(fù)合材料(HSSA)， 作為Volvo轎車的車頂不斷開發(fā)出與之相配套的焊接材料。蓋，質(zhì)量僅8.5 kg,并且隔離噪聲和減振，安裝時采用激光焊接及微弧等離子弧焊接。參考文獻:目前正在研究管狀和方形結(jié)構(gòu)，代替車身的其他[1]吳玖. 雙相不銹鋼及超級雙相不銹鋼的現(xiàn)狀及發(fā)展[].北京:中國實芯金屬結(jié)構(gòu)，轎車的質(zhì)量可減輕50%，降低能耗1/3。[2]中國煤化工刁協(xié)會,2001.(5)由于氯化物的質(zhì)量濃度高，海水淡化裝置[3]張Y片CNMH G機械工業(yè)出版社.20010采用雙相不銹鋼的容器和管道，可防止點蝕和應(yīng)力[4]Kuroda T,Lundin C D. Hydrogen cracking of duplex stainless steel腐蝕，在日本的發(fā)電廠和中東國家一些缺淡水的地weldment[M].1993.方大量采用。[5]不銹鋼及鎳合金NiDI信息[2. 2003-002.Welding Technology Vol.33 No.1 Feb. 2004.焊接設(shè)備與材料.43才會有良好的流動性，有利于壓涂過程的順利進行,流120 A,試驗?zāi)覆臑?8- -8型不銹鋼板，平焊位置施壓出外觀質(zhì)量優(yōu)良的焊條中。焊，施焊工藝性能見表2。喪2 焊條工藝性能3理論設(shè)計電弧氣孔焊條飛濺、爆聲、紅尾、開裂、套筒脫渣性及成形穩(wěn)定性傾向根據(jù)決定焊條熔滴過渡形態(tài)的主導(dǎo)力理論，著爆炸聲大，焊韃兩側(cè)存在大顆粒焊腳及焊縫均存存在嘴息重考慮第I1主導(dǎo)力的作用。新添加劑中含活性碳及飛濺物較多，焊條發(fā)缸嚴重伴有在較少殘渣難去現(xiàn)象,焊Fe2O3，由于C+Fe203-→CO↑+Fe反應(yīng)，導(dǎo)致第II主導(dǎo)1* 開裂.焊條殘余尾巴無套簡,除去除,余高較高,焊條與焊縫無氣孔力增加，從而改善熔滴過渡。藥皮觀察,頭部未過渡殘留熔滴，波粗糙，熱板及易粘連3.2 根據(jù)焊條脫渣性理論，新添加劑中含經(jīng)過特殊處直徑約為焊芯直徑的1.5倍坡口脫渣更差由于偏心理的活性CaO，可穩(wěn)定存在，不會與空氣中的CO2,同1*不穩(wěn)，多無氣孔H20發(fā)生反應(yīng)而生成CaCO,及Ca(OH)2，由于活性CaO中次熄弧不含Co3及(0H)2-，因此能降低焊渣的氧化性，實現(xiàn)爆聲小，焊縫兩側(cè)飛濺物少,發(fā)紅較輕,未開裂.焊條殘余尾巴存在全脫渣，特別在順利脫渣。約1 mm深柱形套簡，去除藥皮觀熱板、坡口內(nèi)易穩(wěn)定|無氣孔3.3根據(jù)穩(wěn)弧劑對電弧行為的影響理論，新添加劑察.頭部未過渡殘留熔滴,直徑略脫渣. 余高較平,焊波較細中含K，Na等多種易電離元素，可起到穩(wěn)弧作用。大于鋼芯直徑3.4 根據(jù)氣孔理論，新添加劑中由于含活性CaO，可比3'飛濺物更少，發(fā)紅輕微未開能自動翹渣,余高穩(wěn)定存在一個裂,其余同3*|較平,焊波更細引弧氣孔降低焊渣氧化性，致使氫氣孔形成傾向加大，另一方面新添加劑所含C，F(xiàn)e2O,能增加電弧吹力，有利于4.3 焊條理化性能(見表3、表4)氣體逸出。因此，新添加劑須根據(jù)各類焊條的特點，表3焊條熔敷金屬化學(xué)成分(質(zhì)分數(shù)) (%)控制其適當(dāng)?shù)募尤肓浚诎l(fā)揮有益作用的同時，避燜條MuViMo|1* 0.06 1.40 0.50 | 0.002 | 0.03 19.5 9.5 <0.5 |免產(chǎn)生氣孔缺陷。0.06| 1.0.50 | 0.002 0.0319.8 9.5 <0.5|3.5根據(jù)焊條涂料流動性理論，新添加劑中所含的表4焊條熔敷金屬力學(xué)性能CaO, FeO具有良好的塑性，活性炭及K, Na類物質(zhì)能8, (%)增加涂料滑性，因而新添加劑能改善焊條的壓涂性能。158035590334驗證試驗由表3可看出，1"， 3*中w(C)均為0.06% ,說明根據(jù)理論設(shè)計，確定了新添加劑中各組成物的CFC中的活性炭能與Fe2O3充分反應(yīng),不會導(dǎo)致焊縫增配比，取其主要組成物的英文字頭，C代表活性炭碳。由表4看出，1*,3*兩者的力學(xué)性能接近。CaO， F代表Fe2O, 將其命名為CFC。將CFC加入典型不銹鋼焊條配方中進行驗證試驗(表1)。試驗用鋼5結(jié)論芯為H0Cr21Ni10，φ3.2 mm x300 mm，模徑為5.2(1)新研制的焊條涂料添加劑CFC，能替代純mm;水玻璃m(K):m(Na)=2:1; M2.8; 49 Be°;烘干堿、鈦白粉類物質(zhì)，改善焊條壓涂性能。270 Cx2 h出爐。(2)CFC能改善熔滴過渡，減小焊條發(fā)紅開裂傾費1 試驗配方(質(zhì)量分數(shù)) (%)向，改善脫渣性及電弧穩(wěn)定性，焊條熔敷金屬力學(xué)人造大理石氟石| 微碳金屬鈦氧化鈦白粉純堿| CFC|性能指標達到國標要求。金紅石鉻鐵鐵鐵紅140208511| 65| 0.5(3) CFC適于各類焊條，只要加入量適當(dāng)就不會產(chǎn)生氣孔缺陷，一般加人1%~2%。3*452085|45 20851165| 0.參考文獻:4.1焊條壓涂性能比較[1]王寶焊接電弧物理與焊條工藝性設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版水玻璃加人量為干料的23%，采用25t油泵機壓社,1998,(4):152-166.制，1"外表光滑，壓力12 MPa,偏心較穩(wěn); 2*外表毛.[2]陳伯蠡.焊接冶H7H中國煤化工社,1991. 188.糙，壓力16 MPa，偏心不穩(wěn); 3*, 4"外表均光滑，壓[3]張文錢.金屬:機械工業(yè)出版社，力12~13 MPa,偏心穩(wěn)。1980.TYHCNMHG'4.2焊條工藝性能比較.[4]廖立乾.電焊條的設(shè)計、制造與使用[M].北京:機械工業(yè)出版社，焊條烘干后，用BX-300型弧焊變壓器，焊接電1988