5Ni-Cr-Mo钢配套焊条药皮碱度研究

焊缝金属中可扩散氢含量对焊接金属冷脆有着重要影响,为避开产生焊接冷裂纹,焊接高强度钢时应采用超低氢焊条.本文主要论述通过对药皮组成物进行适当的处理和控制其含量,以及具体介绍如何运用采用物理方法和化学方法调整焊缝组织,致使改进焊接工艺.因此,为了更进一步提高高强钢的抗裂能力及降低预热温度,研制超低氢焊条是一种有效的途径,这也是我国焊条科研的重要项目之一.

低氢型焊条药皮抗吸潮性研究——从低氢型焊条药皮易吸潮原因出发，提出了提高低氢型焊条药皮抗吸潮能力的解决途径，并用相关试验论证了其使用的可行性。

运用均匀设计法设计了12种碱性低氢焊条药皮配方,通过数学建模得出交流稳弧性的主要影响因素,并通过单因素及交互作用试验,得出主要影响因素与交流稳弧性的关系曲线,提出用"稳弧度"来评价交流稳弧性的新方法。结果表明:碳酸盐、萤石及石英对断弧长度有显著影响,碳酸盐、萤石及铁合金对灭弧次数有显著影响;用"稳弧度"评价焊条稳弧性的方法可行;萤石含量增加,稳弧度降低且质量分数应控制为18%~20%;石英与萤石比值增大,稳弧度降低且比值应控制在0.15~0.3,碳酸盐与萤石比值增大,稳弧度先增大后减小,比值为2.0~2.2,稳弧度较好。

焊条药皮起泡是影响焊条验收的外观缺陷之一。本文以碱性焊条为例,分析了碱性焊条生产过程中药皮的起泡原因,通过对起泡原因分析,找出了预防焊条药皮起泡的方法,避免了因药皮起泡而造成焊条的报废。

堆焊焊条药皮合金剂的组分优化——根据用二次旋转回归设计方法建立的合金剂与硬度、磨损体积之间的回归方程，利用遗传算法对其进行了最优解寻优，并对寻优结果作了分析比较。ga优化得到了合金剂最佳配比，且相同约束条件下，其优化结果优于混合罚函数法。

根据用二次旋转回归设计方法建立的合金剂与硬度、磨损体积之间的回归方程,利用遗传算法对其进行了最优解寻优,并对寻优结果作了分析比较。ga优化得到了合金剂最佳配比,且相同约束条件下,其优化结果优于混合罚函数法。

酸性碳钢焊条药皮开裂的研究

本文参照《全国电焊条质量评比细则》对焊条工艺性进行评定，同时采用高速摄影、波形分析、光学金相、扫描电镜能谱分析等测试方法，对双层药皮不锈钢焊条的工艺特性、焊接冶金过程特点、焊接熔渣的显微组织等进行了测试分析。研制的双层药皮不锈钢焊条主要性能指标达到了国际名牌产品水平。

为使1ni9钢焊条药皮辅料对焊条脱渣性的影响规律得到量化,按照均匀设计法设计了药皮配方,并采用统计学软件sas建模,对焊条的脱渣性进行量化分析。以药皮铺料中的碳酸盐等8种成分的质量分数为自变量,长石和云母的含量为定值,进行二次回归分析。结果表明:在试验所确定的成分范围内,大多数药皮辅料对焊条脱渣性的影响以交互作用的形式表现出来,增加硅铁、钛铁的含量对改善焊条的脱渣率有利;碳酸盐或金红石的含量越多,越不利于焊后脱渣;随着萤石或钛白粉含量增加,焊条的脱渣率呈先增后降的趋势;其它组分对焊条脱渣性无明显的影响。

根据多股绞合钢丝绳生产原理和焊条涂敷原理研制出药皮涂层连续电焊条(continuouscoatedelectrode,缩写cce)。cce能够替代短电焊条和气体保护焊丝,实现焊条焊接的自动化、半自动化生产。

药皮涂层连续电焊条的研制——根据多股绞合钢丝绳生产原理和焊条涂敷原理研制出药皮涂层连续电焊条(continuouscoatedelectrode，缩写cce)。cce能够替代短电焊条和气体保护焊丝，实现焊条焊接的自动化、半自动化生产。

介绍了复合铁合金在焊条生产中的应用情况,阐明了复合铁合金的应用对于降低焊缝中金属杂质和非金属夹杂的含量、复合脱氧以及对于改善焊缝金属性能等方面的重要影响,指出了复合铁合金在焊条生产中将具有广阔的应用发展前景。

电焊条药皮耐吸潮性初探

钛铁矿型焊条替代钛钙型焊条的主要问题是钛铁矿型焊条熔敷金属的氧含量较高，使熔敷金属的低温冲击韧性低。添加ｔｉ、ｓｉ或ｍｎ等脱氧元素易产生焊缝气孔，为此对在钛铁矿型焊条药皮中添加ｃ的可能性进行了试验研究。试验结果和理论分析表明，ｃ的脱氧产物为气体，进入气相能降低气相中氢的分压，防止气孔的产生，克服了ｔｉ、ｓｉ、ｍｎ等脱氧剂所带来的问题。在试验条件下，药皮中加入小于１％的ｃ，熔敷金属不产生气孔及ｃ过渡，可提高熔敷金属的低温冲击韧性，能达到与钛钙型焊条相当的水平，并保持良好的工艺性能

脱水云母在焊条药皮中的应用研究——对天然云母、脱水云母、合成云母进行了化学成分、水分、能谱、焊接工艺试验多项分析对比。研究了它们的相同性及差异，介绍了脱水云母的优点以度在不锈铜焊条药皮配方和碱性焊条药皮配方中应用的可能性。

药皮成分对电焊条能耗的影响规律研究

介绍了不锈钢焊条的裂纹分类及开裂阶段,全面分析了影响不锈钢焊条药皮开裂的因素,并详细列出了预防不锈钢焊条药皮开裂的措施。

碱性焊条药皮组分与熔敷金属扩散氢含量的关系——用回归正交试验建立了碱性焊条药皮组分与熔敷金属扩散氢含量之间的关系，分析了药皮组分及其交互作用对焊缝熔敷金属扩散氢含量的影响，提出了根据药皮配方预报熔敷金属扩散氢的方法。

分析了多种国内外碱性焊条药皮渣系,设计了cao-caf2-bao-tio2-sio2渣系.用均匀设计的思想方法和计算机软件来安排试验.选定9~11种药皮组分作为自变量,并把每个自变量分成5个水平,共做了29个焊条小样.把焊缝熔敷金属5个化学元素作为目标函数,利用数理统计软件分析指标数据.结果给出了多种药皮组分对5个化学元素含量影响的趋势图;也给出了自变量与因变量之间关系的多项式数学模型.借助趋势图和数学模型,可以探讨调整焊条熔敷金属化学成分的方向,也可以进行目标函数的优化搜索.

本文综述了目前国内天然硅酸盐矿物在焊条药皮中的应用现状,并介绍其化学组成、结构、物理特性等,以及化学物理特性对焊条的影响。文中着重介绍了硅灰石、透辉石、叶蜡石、绢云母、千枚石、霞石正长岩、海泡石、硅泥粉等矿物在焊条药皮中应用,并展望了硅酸岩矿物在焊条药皮中应用前景。

建立了使用电感耦合等离子体原子发射光谱(icp-aes)测定电焊条药皮中锰、铬、铁、钙、钾、钠元素的方法。样品经盐酸-硝酸-氢氟酸溶解,高氯酸冒烟挥除硅,盐酸溶解盐类,以水定容,混匀;再分取体积1/10;于优化选定的仪器条件下测定锰、铬、铁、钙、钾、钠元素。测定回收率均在98.0%~101%,标准偏差均小于0.8%,该方法相较化学分析法和x射线荧光光谱法(x-ray)更为快速、准确,为剖析未知电焊条药皮组成成分提供了方法。

对钛精矿碳热还原制备焊条药皮进行研究,在氧化焙烧温度850～900℃、复合添加剂配量3%～5%、还原焙烧温度1100～1500℃、焙烧时间240～270min条件下获得焊条药皮原料——还原钛铁矿,其tio2大于52%、feo小于5%,c、s、p等有害元素含量小于0.03%。采用xrd、sem、eds及tga等表征方法对钛铁矿还原前后的物相、形貌、成分等变化进行分析,结果表明:氧化焙烧及复合添加剂的配入改变了钛铁矿的晶体结构,使矿相结构疏松,降低了还原温度,提高了还原反应速度;获得的还原钛铁矿形貌较好,且基本不含有害元素。