本发明涉及焊接材料
技术领域：
，具体涉及一种镍铜焊条的药皮、镍铜焊条及制备方法与应用。
背景技术：
：有色金属中与人类有密切关系之一的就是铜，它在自然界有丰富的资源，而且具有优良的导电性、导热性、延展性、耐腐蚀性、耐磨性等特性，被广泛地应用于电力、电子、能源及石化、机械及冶金、交通、轻工、新兴产业及等领域。镍铜合金有较好的室温力学性能和高温强度，耐蚀性高耐磨性好，容易加工，无磁性，是制造行波管和其他电子管较好的结构材料。还可作为航空发动机的结构材料。白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金，它具有较高的力学性能，良好的耐热和耐冷性，还具有很高的耐蚀性，在大气海水、过热蒸汽和高温下均有优良的耐蚀性，热加工性能良好。可用于在高温和强腐蚀介质中工作的零部件，如蒸汽和海水环境下工作的精密机械、船舶仪器零件、化工机械及医疗器械中的关键材料等。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：焊条的力学性能较差，导致焊接时电弧不稳定、飞溅较多、操作不易掌握；本发明提供了解决上述问题的一种镍铜焊条的药皮及镍铜焊条。本发明通过下述技术方案实现：一种镍铜焊条的药皮，所述焊条的药皮的原料组成按重量份计包括：大理石11.0份-13.0份、氟化铝22.0份-24.0份、金红石6.0份-10.0份、长石4.0份-7.0份、电解锰1.0份-2.0份、金属镍1.5份-2.0份、钛铁2.0份-2.5份、纯碱0.2份-0.4份和cmc0.2份-0.4份。所述焊条的药皮的各原料组成的主要作用为：大理石：在焊接电弧热的作用下分解成cao和co2，是焊条制备中常用的造渣、造气材料，可提高熔渣的碱度，细化熔滴、稳定电弧，并具有较好的脱硫能力；大理石分解的co2保护气氛，控制扩散氢含量，能够保护焊缝不被氧化。氟化铝：加入氟化铝至焊条的药皮中，具有造渣、调节熔渣物理性能等作用。金红石：主要成分是tio2，能够调节熔渣的熔点、粘度、表面张力和流动性，改善焊条脱渣性和焊缝成型。长石：硅铝酸盐，在焊条中的主要作用是造渣、改善焊条压涂性能，提高药皮透气性。电解锰：加入电解锰，可与硫结合形成硫化锰，从而起到脱硫的作用，同时还具有脱氧的作用，并且还可向焊缝过渡/渗入锰元素。金属镍：合金剂，采用粉状金属镍，可向焊缝过渡/渗入镍元素。钛铁：在焊条中作脱氧剂，主要作用是稳定电弧，细化熔滴，改善熔渣的物理性能。纯碱：主要作用是改善焊条压涂性，提高药皮强度。cmc：即羧甲基纤维素钠，主要作用是提高药皮粉料的粘性，改善焊条压涂性和偏心稳定性。进一步优选，所述焊条的药皮的原料组成按重量份计包括：大理石11.0份、氟化铝24.0份、金红石6.0份、长石7.0份、电解锰1.5份、金属镍1.8份、钛铁2.4份、纯碱0.3份和cmc0.3份。进一步优选，所述焊条的药皮的原料组成按重量份计包括：大理石13.0份、氟化铝22.0份、金红石8.0份、长石6.0份、电解锰2.0份、金属镍1.5份、钛铁2.0份、纯碱0.3份和cmc0.3份。进一步优选，所述焊条的药皮的原料组分按重量份计包括：大理石12.0份、氟化铝23.0份、金红石10.0份、长石5.0份、电解锰1.5份、金属镍2.0份、钛铁2.2份、纯碱0.3份和cmc0.3份。进一步优选，一种镍铜焊条，还包括镍铜合金焊芯，所述焊芯的化学成分按质量百分比计包括：ni29.0wt％-32.0wt％、mn0.5wt％-1.5wt％、ti≤0.8wt％、fe≤1.0wt％、si≤0.4wt％、s≤0.020wt％、p≤0.020wt％，余量为cu以及必不可少的杂质。进一步优选，所述焊条的制备方法包括：步骤1：原材料处理；将药皮粉料搅拌混合均匀；步骤2：涂料配制；加入粘结剂混合均匀；步骤3：压涂成型；经焊条液压机将混合粉料包裹于焊芯上，分布加热烘焙处理后，制得焊条。进一步优选，一种低氢型镍铜焊条的制备方法，在涂料配制步骤中将粘结剂钾钠水玻璃加入药皮粉料中。所述加入的钾钠水玻璃能够保证粉料的粘性，保证焊条不出现偏心现象。进一步优选，在压涂成型步骤中，将包裹上混合粉料的焊芯经80℃-90℃条件下烘焙3h后，在280℃-300℃条件下烘焙1h。压涂成型的焊芯先经低温烘焙，能够防止焊条粘连、起泡，提升烘干质量；后经高温烘焙，使得药皮水分排出，药皮干固且粘连不开裂。进一步优选，所述一种镍铜焊条的应用，用于合金基金的对接焊和堆焊，所述合金基金包括70-30铜镍合金。本发明具有如下的优点和有益效果：1、本发明提供的一种镍铜焊条的药皮，所述焊条的药皮的原料组成按重量份计包括：大理石11.0份-13.0份、氟化铝22.0份-24.0份、金红石6.0份-10.0份、长石4.0份-7.0份、电解锰1.0份-2.0份、金属镍1.5份-2.0份、钛铁2.0份-2.5份、纯碱0.2份-0.4份和cmc0.2份-0.4份。通过优化焊条的药皮的原料组成的配比关系，能够实现稳定电弧，提高熔渣碱度，提高脱硫能力，控制扩散氢含量，保护焊缝不被氧化。2、本发明所述镍铜焊条的焊芯的化学成分按质量百分比计包括：ni29.0wt％-32.0wt％、mn0.5wt％-1.5％、ti≤0.8wt％、fe≤1.0wt％、si≤0.4wt％、s≤0.020wt％、p≤0.020wt％，余量为cu以及必不可少的杂质。所述焊条的焊芯为镍铜合金，化学成分包括镍、锰、钛等元素，作为合金剂能够向焊缝过渡相应元素，从而使得焊条适配焊接材料。3、本发明提供的一种镍铜焊条，焊接熔敷金属时电弧稳定、飞溅小、脱渣性能良好、操作性能优良，常温抗拉强度(rm)、屈服强度(rp0.2)、延伸率(a)、(-10℃)冲击功(kv2)、横向面弯、背弯等各项力学性能优良，尤其是强度在大于400mpa的情况下，-10℃冲击功能达到100j以上，而且还具有优异的抗海水腐蚀性能。4、本发明提供的一种镍铜焊条的制备方法，在涂料配制步骤中将粘结剂钾钠水玻璃加入药皮粉料中；在压涂成型步骤中将包裹上混合粉料的焊芯经80℃-90℃低温条件下烘焙3h后，在280℃-300℃高温条件下烘焙1h。所述加入的钾钠水玻璃能够保证粉料的粘性，保证焊条不出现偏心现象；所述压涂成型的焊芯先经低温烘焙，能够防止焊条粘连、起泡，提升烘干质量，后经高温烘焙，使得药皮水分排出，药皮干固且粘连不开裂。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。实施例1本实施例提供的一种镍铜焊条，焊条的药皮的原料组成按重量计为：大理石11.0kg、氟化铝24.0kg、金红石6.0kg、长石7.0kg、电解锰1.5kg、金属镍1.8kg、钛铁2.4kg、纯碱0.3kg、cmc0.3kg；焊条的镍铜合金焊芯的化学成分按质量百分比计为：ni为30.2wt％、mn为0.8wt％、ti为0.3wt％、fe为0.8wt％、si为0.2wt％、s为0.005wt％、p为0.004wt％，余量为cu及必不可少的杂质；上述焊条的制备方法步骤为：步骤1：原材料处理；将上述粉料搅拌混合均匀；步骤2：涂料配制；加入粘结剂钾钠水玻璃11.5kg混合均匀；步骤3：压涂成型；经焊条液压机将混合粉料包裹于焊芯上，经80℃-90℃低温烘焙3h、280℃-300℃高温烘焙1h后，即制得低氢型镍铜焊条。实施例2本实施例区别在于实施例1，焊条的药皮的原料组成的重量不同，其余均于实施例1相同。本实施例2中提供的一种镍铜焊条，焊条的药皮原料按重量计为：大理石13.0kg、氟化铝22.0kg、金红石8.0kg、长石6.0kg、电解锰2.0kg、金属镍1.5kg、钛铁2.0kg、纯碱0.3kg、cmc0.3kg。实施例3本实施例区别在于实施例1，焊条的药皮的原料组成的重量不同，其余均于实施例1相同。本实施例3中提供的一种镍铜焊条，焊条的药皮的原料组成按重量计为：大理石12.0kg、氟化铝23.0kg、金红石10.0kg、长石5.0kg、电解锰1.5kg、金属镍2.0kg、钛铁2.2kg、纯碱0.3kg、cmc0.3kg。将上述各实施例所得的焊条进行焊接实验：焊接实验依据gb/t3670《铜及铜合金焊条》规定进行。各物质指标的检测方法：1、熔敷金属化学成分的检测方法：按gb/t5121《铜及铜合金化学分析方法铜量的测定》规定的方法进行熔敷金属化学成分分析；则各实施例所得的镍铜焊条熔敷金属化学成分见表1；2、熔敷金属力学性能的检测方法：按gb/t2652《焊缝及熔敷金属拉伸测试方法》规定的方法进行室温拉伸试验；按gb/t2650《焊接接头冲击试验方法》规定的方法进行v型缺口-10℃冲击试验；冲击功的稳定性检测一般取3次检测值为一组或取3次检测值的平均值；则各实施例所得的镍铜焊条熔敷金属力学性能见表2。表1熔敷金属化学成分(％)cmnsispnifetipbcu实施例10.0051.750.150.00540.002230.790.730.080.001余量实施例20.0071.830.130.00600.002731.120.860.060.0011余量实施例30.0061.740.140.00580.003031.750.690.070.001余量表2熔敷金属力学性能以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种镍铜焊条的药皮，其特征在于，所述焊条的药皮的原料组成按重量份计包括：大理石11.0份-13.0份、氟化铝22.0份-24.0份、金红石6.0份-10.0份、长石4.0份-7.0份、电解锰1.0份-2.0份、金属镍1.5份-2.0份、钛铁2.0份-2.5份、纯碱0.2份-0.4份和cmc0.2份-0.4份。
2.根据权利要求1所述的一种镍铜焊条的药皮，其特征在于，所述焊条的药皮的原料组成按重量份计包括：大理石11.0份、氟化铝24.0份、金红石6.0份、长石7.0份、电解锰1.5份、金属镍1.8份、钛铁2.4份、纯碱0.3份和cmc0.3份。
3.根据权利要求1所述的一种镍铜焊条的药皮，其特征在于，所述焊条的药皮的原料组成按重量份计包括：大理石13.0份、氟化铝22.0份、金红石8.0份、长石6.0份、电解锰2.0份、金属镍1.5份、钛铁2.0份、纯碱0.3份和cmc0.3份。
4.根据权利要求1所述的一种镍铜焊条的药皮，其特征在于，所述焊条的药皮的原料组分按重量份计包括：大理石12.0份、氟化铝23.0份、金红石10.0份、长石5.0份、电解锰1.5份、金属镍2.0份、钛铁2.2份、纯碱0.3份和cmc0.3份。
5.一种镍铜焊条，包括权利要求1-4任一所述的一种镍铜焊条的药皮，其特征在于，还包括镍铜合金焊芯，所述焊芯的化学成分按质量百分比计包括：ni29.0wt％-32.0wt％、mn0.5wt％-1.5wt％、ti≤0.8wt％、fe≤1.0wt％、si≤0.4wt％、s≤0.020wt％、p≤0.020wt％，余量为cu以及必不可少的杂质。
6.一种镍铜焊条的制备方法，所述一种镍铜焊条为权利要求5所述的一种镍铜焊条，其特征在于，镍铜焊条的制备方法包括：
步骤1：原材料处理；将药皮粉料搅拌混合均匀；
步骤2：涂料配制；加入粘结剂混合均匀；
步骤3：压涂成型；经焊条液压机将混合粉料包裹于焊芯上，分步加热烘焙处理后，制得焊条。
7.根据权利要求6所述的一种镍铜焊条的制备方法，其特征在于，在涂料配制步骤中，将粘结剂加入药皮粉料中，粘结剂采用钾钠水玻璃。
8.根据权利要求6所述的一种镍铜焊条的制备方法，其特征在于，在压涂成型步骤中，将包裹上混合粉料的焊芯经80℃-90℃条件下烘焙3h后，在280℃-300℃条件下烘焙1h。
9.一种镍铜焊条的应用，所述一种镍铜焊条为权利要求1-4任一所述的一种镍铜焊条的药皮构成的镍铜焊条或者为权利要求5所述的一种镍铜焊条或者为权利要求6-8任一所述的一种镍铜焊条的制备方法所制备的镍铜焊条，其特征在于，用于合金基金的对接焊和堆焊，所述合金基金包括70-30铜镍合金。
技术总结本发明公开了一种镍铜焊条的药皮，还包括一种镍铜焊条、制备方法及其应用，焊条的药皮的组成按重量份计包括大理石11.0份‑13.0份、氟化铝22.0份‑24.0份、金红石6.0份‑10.0份、长石4.0份‑7.0份、电解锰1.0份‑2.0份、金属镍1.5份‑2.0份、钛铁2.0份‑2.5份、纯碱0.2份‑0.4份和CMC0.2份‑0.4份；所述一种镍铜焊条用于合金基金的对接焊和堆焊，所述合金基金包括70‑30铜镍合金。本发明具有熔敷金属力学性能优良，抗海水腐蚀性能优异，焊接时电弧稳定，飞溅少，脱渣好等优点。
技术研发人员：白昶;刘奇望;邬亲丹;蒋勇;曾志超
受保护的技术使用者：四川大西洋焊接材料股份有限公司
技术研发日：2020.11.11
技术公布日：2021.03.12
