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技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种镁热焊焊剂及使用该焊剂焊接的焊接工艺。

背景技术

现代工业焊接，经常会遇到大面积或者形状复杂的堆焊及对焊工况，目前通常采用手工焊、自动焊进行焊接。手工焊虽适应焊接范围广，但手工焊焊接前，需要烘箱烘烤焊条，并保温、保干燥盛装焊条，焊接速度慢，效率低。自动焊焊接以埋弧自动焊为例，焊前需要根据焊缝情况调试好电流大小及行进速度、焊剂供给速度；自动焊对焊缝要求很苛刻。

发明内容

本发明就是针对上述不足之处而提供一种镁热焊焊剂，以及使用该镁热焊焊剂进行焊接的焊接工艺。

本发明镁热焊焊剂的技术解决方案是：一种镁热焊焊剂，其特征在于按质量百分比计含有：与待焊母材化学成份相同的金属焊粉，66～74%；高锰酸钾粉，10.5～13.5%；镁粉，7～9%；成渣剂，9～11%；其中，成渣剂的成份是：石灰石25％±2%，铝凡土8％±1%，白云石20％±1%，石灰25％±2%，硅藻土10％±1%，热塑性酚醛树脂12％±1%。

本发明镁热焊焊剂优选的技术解决方案中按质量百分比计含有：Q235碳钢金属焊粉，70%；高锰酸钾粉，12%；镁粉，8%；成渣剂，10%。

本发明镁热焊焊剂的技术解决方案中按质量百分比计还含有：阻燃剂，0.1～2%。

本发明镁热焊焊剂的技术解决方案中所述的阻燃剂是精磨聚笨硫醚粉。

本发明镁热焊焊剂的技术解决方案中按质量百分比计含有：Q235碳钢金属焊粉，69.4%；高锰酸钾粉，12%%；镁粉，8%；成渣剂，10%，阻燃剂，0.6%；其中，阻燃剂是精磨聚笨硫醚粉。

本发明使用镁热焊焊剂进行焊接的焊接工艺的技术解决方案是：一种使用镁热焊焊剂的焊接工艺，其特征在于包括以下步骤：

⑴将待焊部位表面打磨并酸洗，不得有油脂存在于待焊处；对于易产生裂纹材料焊前需采用履带加保温棉240℃保温时间预热；

⑵将66～74%的与待焊母材化学成份相同的金属焊粉、10.5～13.5%的高锰酸钾粉、7～9%的镁粉、9～11%的成渣剂配制得焊剂；其中，成渣剂的成份是：石灰石25％±2%，铝凡土8％±1%，白云石20％±1%，石灰25％±2%，硅藻土10％±1%，热塑性酚醛树脂12％±1%；

⑶对于非平面焊缝，用具有挥发性的溶剂与上述焊剂混合调配成泥状并填充于焊缝处，待溶剂挥发之后再行施焊；对于平面焊缝，焊剂的填充量应该为焊缝体积量的1.3～1.6倍，可在焊缝两边加上挡块，以防止焊剂的位置偏离；

⑷引燃焊剂并施焊，使正在施焊点溶池正立方向，保持焊缝排气、排渣的畅通；

⑸采用敲击、打磨去除贴连于焊缝表面的焊渣；

⑹焊后要进行550℃的低温去应力热处理，时间按基层壁厚确定；硬质合金层要进行650℃的低温去应力热处理，加热速度小于80℃/h，冷却速度小于100℃/h，冷却到200℃后关断电源，缓冷至常温；对于易产生裂纹材料焊后需采用履带加保温棉240℃保温时间处理；

⑺焊缝外观采用目测法检查；对于初次施焊金属应在焊后做相应的物理强度试验及化学成分分析，还应在焊后做焊缝的磁粉探伤或射线探伤；对于相同材质但不同批次的材料，可只做强度试验。

本发明使用镁热焊焊剂进行焊接的焊接工艺中第⑵步骤可以为：所述的⑵将70%的Q235碳钢金属焊粉、12%的高锰酸钾粉、8%的镁粉、10%的成渣剂配制得焊剂。

本发明使用镁热焊焊剂进行焊接的焊接工艺中第⑵步骤还可以为：所述的第⑵步骤为：⑵66～74%的与待焊母材化学成份相同的金属焊粉、10.5～13.5%的高锰酸钾粉、7～9%的镁粉、9～11%的成渣剂、0.1～2%的阻燃剂配制得焊剂。

本发明使用镁热焊焊剂进行焊接的焊接工艺中第⑵步骤还可以为：所述的第⑵步骤为：⑵将69.4%的Q235碳钢金属焊粉、12%的高锰酸钾粉、8%的镁粉、10%的成渣剂、0.6%的阻燃剂配制得焊剂。

本发明采用由与待焊母材化学成份相同的金属焊粉、高锰酸钾粉、镁粉和成渣剂充分混合构成的焊剂，施焊类似于铝热焊机理的焊接技术，只需要初步引燃，后期可由药剂自身加热分解提供热量和氧气。成焊机理：

需要前期引燃镁粉，产生足够的热量熔化焊粉以及加热高锰酸钾产生供镁粉继续燃烧的氧气。生成的氧气还可以除掉一部分晶间游离的碳原子。同时在高温环境下，MnO2会有部分分解，生成Mn和CO2。减少焊缝金属碳含量，增加焊缝金属锰含量。

焊渣的形成及清除。成渣剂成份是：石灰石25％±2%，铝凡土8％±1%，白云石20％±1%，石灰25％±2%，硅藻土10％±1%，热塑性酚醛树脂12％±1%，前四项是以炼钢调渣剂为基础，作用也相似。热塑性树脂能在高温分解前与特定成份MnO2、MgO结合，且不与Fe-C基结合，形成轻于铁水的焊渣，浮出焊缝，以便清除。硅藻土可使焊渣密度更小，快速浮出焊池。阻燃剂是精磨聚笨硫醚粉，作用是为了调节药剂燃烧速度，使整个过程具有可控性。

与待焊母材化学成份相同的金属焊粉的作用：焊接基本材料，为最后填充焊缝与母材本体形成融合的材料。

高锰酸钾粉的作用：在镁粉燃烧加热下分解，生成镁粉继续燃烧所需的氧气。

镁粉的作用：燃烧为焊接提供足够的热量。

成渣剂的作用：能与锰酸钾、氧化镁很好的融合并形成松散渣块。密度远小于钢水，在焊接过程中能充分浮出熔池形成焊渣。

阻燃剂的作用：镁粉在粉末状态下燃烧是很迅速的。为了让焊缝熔合更充分，让焊渣能及时浮出。需要加入阻燃剂人为的降低燃烧的速度。同时，阻燃剂在配制前应与镁粉一起加入适量有机挥发性溶剂（如酒精、香焦水等）充分均匀混合。

本发明焊前的准备工作与自动焊相当，比手工焊略复杂，焊接速度大大优于手工焊，略快于自动焊。本发明与手工焊相当，能适应几乎所有工况。本发明可模焊也可自由状态下堆焊。本发明具有手工焊的适应性好和自动焊的速度快的特点，主要用于大面积或者形状复杂的堆焊及对焊工况。