新型低吸湿性烧结焊剂的研究

埋弧焊作为一种高效、稳定的焊接方法,广泛应用于制造领域,埋弧焊剂是其主要的消耗材料之一。烧结焊剂具有制造容易、节能环保、可过渡合金及适宜于大线能量高速焊等优势,已逐步取代熔炼焊剂应用于各行各业,但其易吸湿的问题成为阻碍其推广的主要因素,研究烧结焊剂的吸湿机理,降低其吸湿倾向,具有良好的社会效益和经济效益。本文针对烧结焊剂的成分及结构特点,结合其形貌结构的显微分析,总结了烧结焊剂高吸湿性的原因,并通过正交试验,研究了以钾钠水玻璃造粒时,氧化镁、氧化钙、结晶氧化铝对烧结焊剂吸湿性的影响规律,得出了只有取代水玻璃在烧结焊剂中的使用,在降低烧结焊剂吸湿性的同时,能保证其原有的工艺性能。通过分析水玻璃在烧结焊剂中所起到粘接剂及促进烧结的作用,提出了采用有机粘接剂PVA及复合烧结剂Cr2O3及Li2CO3来取代吸湿性较强的水玻璃的使用。并通过烧结焊剂手工制作工艺及吸湿性试验,得出当Cr2O3加入量为0.5%,Li2CO3加入量为5%,并且复合烧结剂是以表面包覆的方式加入时,烧结焊剂颗粒具有较好的抗吸湿性。在确定复合烧结剂的加入方式和加入量后,通过均匀设计配方试验,开发出了MgO-CaO-Al2O3-SiO2渣系的新型烧结焊剂,具有较高的碱度和良好的焊接工艺性能。同时通过对比新型烧结焊剂和常规水玻璃作粘接剂的烧结焊剂在不同烘干工艺下的熔敷金属扩散氢试验,得出在250℃低温烘干时,新型烧结焊剂的熔敷金属扩散氢明显低于常规焊剂,能较好满足焊接要求。