專利名稱：焊接材料物質組成及其含量的檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種焊接材料技術領域，具體是一種含氧化鈰焊條，以及一種焊接材料物質組成及其含量的檢測方法。
背景技術：
焊接材料主要包括:焊條藥皮、管狀焊絲的焊芯、埋伏焊的焊劑、電渣焊的熔渣等。其中，焊條由藥皮和焊芯構成，藥皮主要起機械保護作用和氣體保護作用、冶金處理作用和改善焊接工藝性能，是決定焊縫金屬質量的主要因素之一。根據焊接材料的不同需要選擇不同的穩弧劑、造渣劑、造氣劑、脫氧劑、粘結劑、成型劑等，這些都是通過控制藥皮不同組成變化達到的。然而，藥皮的組成成分復雜，為多種不同物質的混合物。由于藥皮在焊接過程中的重要作用，因此，對藥皮成分組成以及檢測一直是焊條生產過程中產品質量控制的重要環節。現有E5515型等典型低合金鋼焊條當焊接碳當量CE>0.4%的中碳鋼和Q390等低合金高強度鋼時，為避免產生淬硬組織和裂紋，焊接時需采用特殊的工藝措施，如焊前預熱到250°C 400°C，采用細焊條、小電流以減少母材的熔化深度，減緩熱影響區的冷卻速度；焊后緩冷和進行去應力退火等。這無形當中增加了生產周期，增大生產成本。雖然此類焊條價格低，但性能低，生產成本高。

發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提供一種焊接材料，焊前不需要預熱，不用采用細焊條、小電流，焊后不需要進行去應力退火，縮短了生產周期，降低了生產成本。同時提供一種焊接材料物質組成及其含量的檢測方法，以期待解決現有技術中檢測結果不夠準確、全面的問題。為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案:一種焊接材料物質組成及其含量的檢測方法，包括取3個不同批次樣品分別單獨檢測，所述的檢測方法還包括以下步驟:a.解離藥皮，所述解離藥皮使藥皮的不同組成物間解離，采用瑪瑙研缽進行研磨，研磨時間控制在10至20分鐘；b.超聲分離，所述超聲分離使包裹粘連的不同物質得到分離，超聲波工作頻率為40千赫茲，工作時間為45至60分鐘；c.將樣品縮分為3等份，分別在觀察儀器上進行樣品形貌觀察；對不同顆粒進行能譜化學成分分析，確定物質組成；粒度分級，統計不同物質顆粒數級面積大小，根據不同物質的密度及其分布面積確定各物質含量；經過檢測，所述焊接材料的物質組成及其重量百分比含量為:大理石35%，螢石15%，鈦鐵9%，低碳硅鐵7%，中碳錳鐵5%，鈦白粉8%，碳化鎢7%,云母 4%,純堿 1.2%, CeO2 為 3%, Al2033%, K2Ol.5%, Na2Ol.3%。更進一步的技術方案是粒度分級包括:篩分法、水析法。
更進一步的技術方案是超聲分離的介質選自乙醇、丙酮中的一種。與現有技術相比，本發明的有益效果之一是:焊接材料焊前不需要預熱，不用采用細焊條、小電流，焊后不需要進行去應力退火，縮短了生產周期，降低了生產成本。另外，對焊接材料直接處理，采用不破壞焊接材料構成物的結構、組成成分，由于微區分析可選取獨立物相進行分析，避免了化學分析多物質混合導致的不同成分的影響；通過微區分析直接檢測焊接材料的物質組成及其粒度大小，達到既確定其化學組成又確定其存在形式，滿足焊條材料品質的精細檢測，從而保證聞品質焊材的一致性。


圖1為本發明一個實施例中樣品的螢石測定能譜圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步闡述。本發明一個實施例焊接材料物質組成及其含量的檢測方法，檢測步驟是:選取三個不同批次的焊接材料實驗樣品，焊接材料可以是焊條藥皮、管狀焊絲的焊芯、埋伏焊的焊齊U、電渣焊的熔渣等焊接材料，作為具體的實施方案，本實施例的焊接材料選取含氧化鈰焊條作為本實施例檢測的焊接材料。但并不理解為對焊接材料選取的唯一性限制。本實施例通過采用機械方法將三個不同批次焊條，剝離焊條的藥皮和焊芯，獲得藥皮重量500克，將三個不同批次的焊接材料樣品分別單獨保存，檢測時也是分別單獨檢測。取其中一個批次的焊接材料樣品，將焊接材料樣品放置在瑪瑙研缽中輕研至不同組成物間充分解離。將研磨后充分解離的樣品放入1000毫升燒杯中，加熱適量的介質，介質可以是丙酮也可以是乙醇，本實施例中介質是乙醇，將樣品放入超聲波容器中，超聲分離不同物質間的包裹粘連，本實施例中超聲波的工作頻率為40千赫茲，工作時間在45至60分鐘，優選的是50分鐘。取出通過超聲分離的樣品，將已經充分解離的樣品放入烘箱中烘干，稱重，制樣；對樣品進行形貌觀察，樣品縮分成10克后，可以選用將樣品均勻涂抹在大小范圍是2平方毫米至5平方毫米的導電膠布上，具體的實施方案是將樣品均勻涂抹在3平方毫米的導電膠布上；將涂抹在導電膠布上的樣品表面鍍碳；將涂抹在導電膠布上表面鍍碳的樣品放入掃描電鏡中，進行樣品形貌觀察，觀察儀器可以是透射式電子顯微鏡、掃描電鏡等，作為優選的實施方案，本實施例中觀察儀器是掃描電鏡。采用掃描電鏡對樣品進行形貌觀察，在掃描電鏡中，不僅可以利用入射電子和試樣相互作用產生各種信息來成像，而且可以通過信號處理方法，獲得多種圖像的特殊顯示方法，還可以從樣品的表面形貌獲得多方面資料。因為掃描電子像不是同時記錄的，它是分解為近百萬個逐次依此記錄構成的。因而使得掃描電鏡除了觀察表面形貌外還能進行成分和元素的分析。下一步是粒度分級，粒度分級可以采用篩分法或水析法，其中篩分法是用篩子檢測物料粒度組成的技術，是物料粒度分析的重要方法之一，簡稱篩析。篩析的粒度范圍為300 0.045mm。粗粒(300 6mm)物料的篩析用沖孔鋼板或金屬織網的篩子，細粒(6 0.045_)物料用標準試驗篩。篩析時根據檢測需要，選擇不同篩孔尺寸的篩網，組成套篩。篩析所需的樣品質量可按表列數值選取；也可按經驗式計算。水析法是根據不同粗細的顆粒在流水或靜水中的沉降速度差異，對物料進行分組的一種粒度分析方法。作為具體的實施方案，本實施例中粒度分級采用篩分法。統計不同物質顆粒數級面積大小，根據不同物質的密度及其分布面積確定各物質含量。對不同顆粒進行能譜化學成分分析，由于微區分析可選取獨立物相進行分析，避免了化學分析多物質混合導致的不同成分的影響。通過對原料成分的能譜檢測，制得后期檢測比對的標準譜圖；通過對個粒級各顆粒的能譜檢測對比原料圖譜，獲得個粒級的物質組成。對各顆粒一一測定，再對測定的量進行統計及得出個成分的含量。上述測定在FE1-Quanta250SEM掃描電鏡及EDAX-genesis能譜儀上完成。掃描電鏡的加速電壓為25kv，Spot Size為7.0。能譜儀的Amp times為6.4 ；cps為26000 ；DT%為30%。三個批次分別進行檢測。采用本實施例方法能準確獲得樣品中主要組成成分變化情況，同時能較完整的反映出樣品的顆粒粒度分布狀況，是焊接材料的品質保證的一個重要手段。如圖1所示，圖1示出了本實施例中樣品的螢石測定能譜圖，圖中并未示出所有物質組成的測定能譜圖。經過檢測，本實施例中焊接材料樣品物質組成及其含量為(重量％):大理石35%，螢石15%，鈦鐵9%，低碳硅鐵7%，中碳錳鐵5%，鈦白粉8%，碳化鎢7%，云母4%，純堿 1.2%, CeO2 為 3%, Al2033%, K2Ol.5%, Na2Ol.3%。在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”、等，指的是結合該實施例描述的具體特征、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一個實施例描述一個具體特征、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現這種特征、結構或者特點也落在本發明的范圍內。盡管這里參照發明的多個解釋性實施例對本發明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的范圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
權利要求
1.一種焊接材料物質組成及其含量的檢測方法，包括取3個不同批次樣品分別單獨檢測，其特征在于:所述的檢測方法還包括以下步驟: a.解離藥皮，所述解離藥皮使藥皮的不同組成物間解離，采用瑪瑙研缽進行研磨，研磨時間控制在10至20分鐘； b.超聲分離，所述超聲分離使包裹粘連的不同物質得到分離，超聲波工作頻率為40千赫茲，工作時間為45至60分鐘； c.將樣品縮分為3等份，分別在觀察儀器上進行樣品形貌觀察；對不同顆粒進行能譜化學成分分析，確定物質組成；粒度分級，統計不同物質顆粒數級面積大小，根據不同物質的密度及其分布面積確定各物質含量；經過檢測，所述焊接材料的物質組成及其重量百分比含量為:大理石35%，螢石15%，鈦鐵9%，低碳硅鐵7%，中碳錳鐵5%，鈦白粉8%，碳化鎢7%，云母 4%,純堿 1.2%, CeO2 為 3%, Al2033%, K2Ol.5%, Na2Ol.3%。
2.根據權利要求1所述的焊接材料物質組成及其含量的檢測方法，其特征在于所述的粒度分級包括:篩分法、水析法。
3.根據權利要求1所述的焊接材料物質組成及其含量的檢測方法，其特征在于所述的超聲分離的介質為乙醇、丙酮中的一種。
全文摘要
本發明公開了一種焊接材料物質組成及其含量的檢測方法，包括取定量焊接材料樣品，充分解離焊接材料，樣品縮分，在觀察儀器上進行樣品形貌觀察；對不同顆粒進行能譜化學成分分析，確定物質組成，粒度分級，統計不同物質顆粒數級面積大小，根據不同物質的密度及其分布面積確定各物質含量。經過檢測，所述焊接材料的物質組成及其重量百分比含量為大理石31%，螢石15%，鈦鐵9%，低碳硅鐵7%，中碳錳鐵5%，鈦白粉8%，鎳粉4%，碳化鎢7%，云母4%，純堿1.2%，CeO2為3%，Al2O33%，K2O1.5%，Na2O1.3%。本發明焊接材料物質組成及其含量的檢測方法，檢測結果準確、全面。
文檔編號G01N15/02GK103149229SQ20131006809
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者曾令熙, 宋寶瑞, 朱志敏 申請人:四川漢龍新材料有限公司