不銹鋼埋弧焊用焊劑,通常按其制造方法進行分類。
1. 熔煉焊劑
熔煉焊劑目前仍是我國不銹鋼埋弧焊用的主要焊劑,它是將原料按比例混合后,經高溫加熱到1300℃以上,使其熔化煉制均勻后,逐漸倒入冷卻水中凝固和實現顆粒化,再經過烘干(有的需進一步粉碎),過篩成所需要規格的顆粒。
我國熔煉焊劑的牌號以“HJ”表示,其后面的第一位數字表示的焊劑類型的含義(如MnO含量)見表2-43。后面的第二位數字表示的焊劑類型的含義(SiO2及CaF2的含量)見表2-44。后面的第三位數字表示相同類型中不同編號,按0,1,2,,8,9順序排列。
不銹鋼埋弧焊用熔煉焊劑的牌號和主要化學成分及主要用途見表2-45。
不同類型焊劑,其化學活性有差別,對焊縫成分和性能將產生重要影響。使用“772”焊劑、HJ107焊劑、HJ260 焊劑的電弧穩定,焊縫成形美觀,脫渣性也好。“772”焊劑和HJ107 焊劑脫渣性優于HJ260焊劑,使用HJ260焊劑焊成的焊縫表面有殘留細斜條狀沾渣現象。從抗氣孔性能方面比較,由于“772”焊劑對水分十分敏感,所以對該焊劑要求嚴格烘干,不然易生成氣孔。HJ107焊劑和HJ260焊劑的抗氣孔性較好,其中HJ107 焊劑優于HJ260焊劑。特別是HJ107焊劑中含有較多的CaF2,又加入了Na3AlF6(冰晶石),從而提高了焊縫金屬抗氣孔和裂紋的能力。
超低碳18-8型不銹鋼采用埋弧焊焊接時,最好選用“772”焊劑和HJ107焊劑,除了它們具有良好的焊接工藝性能外,還在于焊縫金屬中不增碳或極少增碳,對焊縫金屬的耐腐蝕性能極為有利,故焊接一般奧氏體不銹鋼時,可以選用HJ107焊劑和HJ260焊劑。
2. 燒結焊劑
制造燒結焊劑所采用的原材料與制造焊條所采用的藥皮原材料相接近,對成分和顆粒大小均有嚴格要求。按照給定的比例配料后先進行干混合,然后加入黏結劑(水玻璃)進行濕混合,混合均勻后送入造粒機加工成顆粒狀,然后將顆粒狀焊劑進行150~200℃固化、干燥,最后送入燒結爐內燒結。經400~500℃燒結后成為低溫燒結焊劑,經700~1000℃燒結者為高溫燒結焊劑。
燒結焊劑制造工藝簡單,不需要復雜的熔煉設備,與熔煉焊劑相比有下列特點:
①. 該焊劑無需用電弧爐熔煉,避免了石墨混入焊劑中,克服了向焊縫金屬中增碳的可能性;
②. 在焊劑中滲入合金元素有利于向焊縫金屬過渡,以提高焊縫金屬的耐腐蝕性能和低溫韌性;
③. 焊接工藝性較好,沒有像采用熔煉焊劑施焊時那樣在焊縫兩邊粘渣嚴重和脫渣性差的現象,焊縫金屬合金元素燒損少且可能得到補償。
我國燒結焊劑的牌號用字母“SJ”和三位數字表示,“SJ”表示埋弧焊用燒結焊劑;其后第一位數字表示焊劑熔渣渣系,見表2-46;其后第二、第三位數字表示同一渣系類型焊劑的不同牌號,按01,02,,09順序編排。
不銹鋼埋弧焊用燒結焊劑的牌號和主要化學成分及主要用途見表2-47。
我國不銹鋼埋弧焊用燒結焊劑起步不晚,但質量長期不穩定,現在質量已有保證,但產量還不多,使用尚不廣泛。隨著我國冶金和石化工業的發展,燒結焊劑的研制、發展和使用將有廣闊的前景。用SJ601 焊劑配合 H03Cr21Ni10(H00Cr21Ni10)焊絲來焊接超低碳18-8型奧氏體不銹鋼,其焊縫金屬在-103℃時低溫沖擊吸收能量KV2(Akv)≥47J。甘肅工業大學為滿足熱壁加氫反應器、尿素設備及煤氣交換爐等內壁不銹鋼堆焊研制的高堿度燒結焊劑,工藝性能穩定,脫渣性好,可向堆焊層補充多種合金元素。用該焊劑配合HOOCr21Ni10Nb焊絲,堆焊層主要合金元素的質量分數(%)為:C<0.05,Cr>18,Ni>9,Nb=8C~1.0,其鐵素體的體積分數為4%~7%,完全滿足了設計技術要求。
3. 黏結焊劑
黏結焊劑又稱陶質焊劑,制作時把粉末原料進行混合后加入水玻璃,濕混均勻后造粒,在較低溫度(300~400℃)下干燥制成,也可以先烘干再造粒。這種焊劑與上述焊劑相比·具有多孔性,容易吸濕,焊劑顆粒強度稍弱,但制造簡單,原料選擇比較方便,能將合金元素任意地添加到焊劑中去,使焊縫金屬得到所需的合金元素。我國黏結(陶質)焊劑有一種牌號為SJ524,它是用于超低碳不銹鋼帶極埋弧堆焊的,其工藝性能優良,堆焊金屬具有優良的耐晶間腐蝕性能和抗脆化性能,可用于石油、化工容器、反應堆壓力殼等內壁要求耐腐蝕的襯里帶極堆焊。
使用這種焊劑時,要考慮到焊劑強度低。易碎成粉末,且吸濕性強等特點,要及時采取烘干、保持干燥及篩去過細粉末等措施來保證焊劑質量,提高焊接過程的穩定性。