本發(fā)明涉及焊接材料添加劑制備的技術領域,具體涉及一種具有高流動防潮性的鈦酸鉀鈉制備方法。
背景技術:
堿金屬鈦酸鹽作為焊接材料的添加劑,不僅能降低焊接時的電弧電壓,穩(wěn)定電弧,同時能減少飛濺,使焊縫細密,提高焊接的效果,廣泛應用于電焊條以及藥芯焊絲。鈦酸鉀鈉是一種新型的電焊焊接藥劑的添加劑,在降低電弧電壓、穩(wěn)定電弧的同時能增加其他材料的配比流動性,有良好防潮性能,提升電焊條的優(yōu)越性能。但隨著現(xiàn)代科技技術的發(fā)展對電焊條要求質量不斷提升,特別是一些高科技及軍工工業(yè)對電焊條的性能要求提高,對焊縫、焊接抗拉能力、抗壓能力等等性能要求提出更高技術的要求,因此需要對鈦酸鉀鈉的制備工藝做出改進以提高產品的綜合性能。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述存在的問題,本發(fā)明提出了一種具有高流動防潮性的鈦酸鉀鈉制備方法,通過合理的助劑添加和工藝調控制得的鈦酸鉀鈉相較于傳統(tǒng)的鈦酸鉀鈉顆粒和顏色更加細膩均勻,用于焊接藥劑的添加劑,能顯著降低電弧電壓、穩(wěn)定電弧,且增強了其他材料間的配比流動性,提升了電焊條的綜合性能,防潮性強。
為了實現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明采用以下的技術方案:
一種具有高流動防潮性的鈦酸鉀鈉制備方法,制備步驟如下:
1)按比例稱取主料和助劑,其中主料為碳酸鉀、碳酸鈉和金紅石鈦礦,助劑為硅膠、硅酸鉀、硅酸鈉、硅酸鋰的混合物;
2)采用固相合成技術,將稱取的主料和助劑轉移至混料裝置內,以12-27r/min的轉速共混1-4h,得混合料;
3)將混合料取出,放入莫來石匣缽中,然后送入隧道窯中焙燒,先以200-250℃加熱升溫至900-1200℃,保溫3-7h,然后在8-9h內降溫至室溫冷卻,得塊狀物;
4)將塊狀物粉碎研磨,過篩,即得粉狀終產物。
優(yōu)選的,所述助劑稱取量為主料質量的1-12%。
優(yōu)選的,主料中碳酸鉀、碳酸鈉、金紅石鈦礦間的摩爾比為1-1.5:1-1.5:1-2。
優(yōu)選的,步驟2)混料裝置為混料機或干式球磨機。
優(yōu)選的,干式球磨機中鋼球質量為原料添加量的1/3。
優(yōu)選的,步驟4)中過篩具體為過100-200目篩。
優(yōu)選的,具有高流動防潮性的鈦酸鉀鈉在焊接材料添加劑中的應用。
由于采用上述的技術方案,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過合理的助劑添加和工藝調控制得的鈦酸鉀鈉相較于傳統(tǒng)的鈦酸鉀鈉顆粒和顏色更加細膩均勻,用于焊接藥劑的添加劑,能顯著降低電弧電壓、穩(wěn)定電弧、減少飛濺,滿足對焊縫、焊接抗拉能力、抗壓能力、焊縫細密性等的要求,且增強了其他材料間的配比流動性,提升了電焊條的綜合性能,防潮性強。另外,本發(fā)明工藝簡單,原料來源廣泛,適宜工業(yè)生產推廣。
附圖說明
圖1為市售鈦酸鉀鈉的SEM圖;
圖2為本發(fā)明實施例1制得的鈦酸鉀鈉的SEM圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發(fā)明的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1:
將1:1:1(摩爾比)的碳酸鉀、碳酸鈉、金紅石鈦礦混合,然后向其中加入占主料質量的5%的助劑,采用固相合成技術,放入干式球磨機中以12r/min的轉速共混4h,其中球磨機內部按照材料與鋼球質量1:3。球磨完成后,取混合料放入莫來石匣缽中,在隧道窯中焙燒,先以200℃加熱升溫至1200℃,保溫7h,然后在9h內降溫至室溫冷卻,得塊狀物。取合成后的塊狀物,粉碎研磨,制成顆粒度200目的粉狀添加劑。
實施例2:
將1.5:1:2(摩爾比)的碳酸鉀、碳酸鈉、金紅石鈦礦混合,然后向其中加入占主料質量的9%的助劑,采用固相合成技術,放入干式球磨機中以24r/min的轉速共混4h,其中球磨機內部按照材料與鋼球質量1:3。球磨完成后,取混合料放入莫來石匣缽中,在隧道窯中焙燒,先以200℃加熱升溫至1200℃,保溫4h,然后在8h內降溫至室溫冷卻,得塊狀物。取合成后的塊狀物,粉碎研磨,制成顆粒度100目的粉狀添加劑。
實施例3:
將1:1.5:2(摩爾比)的碳酸鉀、碳酸鈉、金紅石鈦礦混合,然后向其中加入占主料質量的3%的助劑,采用固相合成技術,放入干式球磨機中以20r/min的轉速共混2h,其中球磨機內部按照材料與鋼球質量1:3。球磨完成后,取混合料放入莫來石匣缽中,在隧道窯中焙燒,先以220℃加熱升溫至1000℃,保溫6h,然后在9h內降溫至室溫冷卻,得塊狀物。取合成后的塊狀物,粉碎研磨,制成顆粒度200目的粉狀添加劑。
實施例4:
將1.5:1.5:2(摩爾比)的碳酸鉀、碳酸鈉、金紅石鈦礦混合,然后向其中加入占主料質量的7%的助劑,采用固相合成技術,放入混料機中以27r/min的轉速共混3h。完成后,取混合料放入莫來石匣缽中,在隧道窯中焙燒,先以250℃加熱升溫至900℃,保溫3h,然后在8h內降溫至室溫冷卻,得塊狀物。取合成后的塊狀物,粉碎研磨,制成顆粒度200目的粉狀添加劑。
實施例5:
將1:1:2(摩爾比)的碳酸鉀、碳酸鈉、金紅石鈦礦混合,然后向其中加入占主料質量的10%的助劑,采用固相合成技術,放入混料機中以15r/min的轉速共混1h。完成后,取混合料放入莫來石匣缽中,在隧道窯中焙燒,先以220℃加熱升溫至1100℃,保溫5h,然后在8h內降溫至室溫冷卻,得塊狀物。取合成后的塊狀物,粉碎研磨,制成顆粒度100目的粉狀添加劑。
實施例6:
將1.5:1:1.5(摩爾比)的碳酸鉀、碳酸鈉、金紅石鈦礦混合,然后向其中加入占主料質量的12%的助劑,采用固相合成技術,放入混料機中以27r/min的轉速共混2.5h。完成后,取混合料放入莫來石匣缽中,在隧道窯中焙燒,先以250℃加熱升溫至900℃,保溫3h,然后在8h內降溫至室溫冷卻,得塊狀物。取合成后的塊狀物,粉碎研磨,制成顆粒度200目的粉狀添加劑。
將本發(fā)明實施例制得的鈦酸鉀鈉與市售的鈦酸鉀鈉在相同條件下添加到焊條內,進行數據對比,如下表:
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。