專利名稱：琺瑯專用鋼板焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種琺瑯專用鋼板焊接方法。
一般鋼制器皿經(jīng)高溫上釉過程之后，稱為琺瑯制品。然而高溫上釉過程，琺瑯業(yè)者最感頭痛，而且影響品質(zhì)最大的是屬跳釉現(xiàn)象，即上釉層產(chǎn)生脫落或裂痕現(xiàn)象?，m瑯制品倘若產(chǎn)生跳釉現(xiàn)象，則必然影響產(chǎn)品的整體外觀，形成不良品，必將報廢，可謂前功盡棄。對制造業(yè)者來說實在損失不少，故琺瑯制造業(yè)者除必須以專用特定鋼板來制造外，必須在上釉制成產(chǎn)品后，經(jīng)過一段時間(大約一星期)的觀察期，證實無跳釉現(xiàn)象產(chǎn)生，才包裝上市或出口。
上述琺瑯專用特定鋼板系屬低碳鋼，其含碳量通常在0.3%以下，因含碳量低，故其經(jīng)過沖壓或擠壓成型后的初胚在高溫上釉過程中，較趨穩(wěn)定，較不會產(chǎn)生碳化或氧化作用，故制成品亦較不會產(chǎn)生跳釉或氣泡現(xiàn)象。然目前市面所有琺瑯制品皆是以琺瑯專用鋼板直接沖壓或擠壓成型的初胚形體，直接加工上釉制成品，故其外觀較無變化，非常單調(diào)。欲制造形狀較為復(fù)雜的琺瑯制品，僅經(jīng)由沖壓或擠壓的簡單過程是無法形成的，而必須再借助焊接過程。一般金屬的焊接有許多方法，如電焊、氣焊、氬焊等等。通常焊接較薄的金屬制品時采用氬焊，琺瑯專用鋼板因厚度較薄，其成型也采用氬焊。當(dāng)以氬氣為屏蔽氣體時，焊道上會形成許多氣孔，狀如砂瘡，焊道亦產(chǎn)生整片黑色的氧化膜，焊道品質(zhì)不良，故不適合進(jìn)一步加工作表面上釉。這是目前國內(nèi)、外琺瑯業(yè)者一直無法克服或突破的困難點，以及一直不敢冒然使用琺瑯專用鋼板焊接的主要原因，故目前市售琺瑯制品，僅限于外形簡單，由琺瑯專用鋼板直接沖壓或擠壓成型的盒、鍋、杯、罐等單調(diào)造型的器皿。
本發(fā)明的目的是要提供一種經(jīng)濟(jì)實惠、操作簡便的琺瑯專用鋼板焊接的方法，采用該焊接方法能避免琺瑯制品的跳釉現(xiàn)象，同時使琺瑯制品具有豐富的造型，增加產(chǎn)品外觀的美感。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的以直流電流或交流電流為焊接電流，以合金鎢電極棒接負(fù)極，以大氣中的惰性氣體與氫混合或氮氫混合氣當(dāng)做屏蔽氣體等三項特定條件來進(jìn)行琺瑯專用鋼板的電弧焊接。
本發(fā)明的焊接方法操作簡便，且焊道非常平滑，完全無氧化膜或氣孔產(chǎn)生，焊道表面的釉層(琺瑯質(zhì))絕無脫落或裂痕的顧慮;此外，琺瑯專用鋼板，經(jīng)過沖壓或擠壓過程，再經(jīng)由本發(fā)明的方法焊接成型后的制品，其造型多端變化，突破目前傳統(tǒng)琺瑯制品的單調(diào)形體，增加產(chǎn)品外觀的美感，提升產(chǎn)品的價值及競爭能力。
本發(fā)明的具體原理由以下實施例及附圖給出。


圖1是常用以氬氣為屏蔽氣體進(jìn)行焊接時的示意圖。
圖2是本發(fā)明以氬氫混合氣為屏蔽氣體進(jìn)行焊接時的示意圖。
附圖中的各部分分別為1.焊材，2.屏蔽氣體，3.合金鎢棒，4.電弧，5.焊道，6.瓷杯。
本發(fā)明的琺瑯專用鋼板焊接方法，是以直流電或交流電為焊接電流，以合金鎢電極棒接負(fù)極，以大氣中的惰性氣體與氫混合或氮氫混合氣當(dāng)屏蔽氣體。在上述三項特定條件下，將兩琺瑯專用鋼板半成型的組件進(jìn)行所謂鎢電極惰性氣體焊接(Tungsten Inert.Gas Welding)。以下特舉經(jīng)發(fā)明以大氣中的惰性氣體-氬氣，與氫氣混合的氬氫混合氣當(dāng)屏蔽氣體為例，經(jīng)發(fā)明人無數(shù)次的試驗氬氫混合氣中的氬氣(Ar)與氫氣(H2)的體積混合，皆能達(dá)成焊接效果，當(dāng)上述氬氣與氫氣的體積混合比例為3比1時焊接速度最快、焊接效果最為良好，焊道上完全無氧化膜及氣孔產(chǎn)生，焊道平滑光澤。
以氬氫混合氣或氮氬混合氣為屏蔽氣體進(jìn)行焊接時，其熱傳導(dǎo)性很好，電弧比氬氣弧(僅以氬氣當(dāng)屏蔽氣體時)要散得較開，焊接時焊弧所涵蓋范圍較大，加熱面積較大，使電弧中心得以容易地向下方的焊材滲透，如附圖1所示以氬氣為屏蔽氣體時，以及圖2以本發(fā)明氬氫混合氣或氮氫混合氣為屏蔽氣體時，經(jīng)試驗結(jié)果比較的示意圖。
前述琺瑯專用特定鋼板系屬低碳除鋼板(Semi Killed Stelll)，化學(xué)名為Fe(C+O2)，其中含有少量的碳及氧氣，故當(dāng)以氬氣做屏蔽氣體時，氬氣屬惰性氣體不產(chǎn)生作用，而上述鋼板中的(C+O2)于焊接時會產(chǎn)生氣孔于焊道層中，且焊道表面產(chǎn)生一層黑色的氧化膜，倘若以本發(fā)明研究出來的氬氫混合氣或氮氫混合氣為屏蔽氣體進(jìn)行焊接時，則產(chǎn)生化學(xué)變化如下列方程式所示
上述方程式1中Fe(C+O2)代表琺瑯專用鋼板，其中如前述含有少量的碳及氧，而屏蔽氣體氬氣中，亦如前述尚存少量氧氣，再與氫氣混合，才做焊接，經(jīng)過高溫焊接后焊材(琺瑯專用鋼板)中的碳及氧氣全部被氧化或還原成化合物CO2或H2O↑。同理方程式2中的琺瑯專用鋼板，其中含少量的碳及氧，以氮氫混合氣(N2+H2)為屏蔽氣體，加溫電弧焊接時，亦產(chǎn)生化學(xué)作用并形成化和物NH3、CO2以及H2O↑。
由以上兩化學(xué)方程式可知琺瑯專用鋼板經(jīng)由發(fā)明人無數(shù)次實驗才獲得到的屏蔽氣體氬氫混合氣(Ar(O2)+H2)，以及氮氫混合氣(N2+H2)，采用上述兩種混合氣之一焊接時，所產(chǎn)生的焊道最為光滑，完全無氣孔產(chǎn)生，也完全無氧化膜產(chǎn)生，解決了多年以來琺瑯業(yè)者一直無法解決的難題。今發(fā)明再深入探討更進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)氬氣是屬惰性氣體之一，若以大氣中的惰性氣體與氫混合當(dāng)屏蔽氣體時，亦可達(dá)到圖2所示的焊接效果，其焊接時產(chǎn)生的化學(xué)變化如下述方程式所示
本發(fā)明的琺瑯專用鋼板焊接方法，純屬創(chuàng)新?，m瑯制品走向多變化造型，提高產(chǎn)品附加價值，為琺瑯工業(yè)的進(jìn)展邁出了一大步，深具工業(yè)上的價值。
權(quán)利要求
1.一種琺瑯專用鋼板焊接方法，其特征是以直流電流或交流電流為焊接電流；以合金鎢電極棒接負(fù)極；以大氣中的惰性氣體與氫混合氣或氮氫混合氣當(dāng)做屏蔽氣體等三項特定條件來進(jìn)行琺瑯專用鋼板的電弧焊接。
全文摘要
本發(fā)明的琺瑯專用鋼板焊接方法，是以直流電或交流電為焊接電流，以合金鎢電極棒接負(fù)極，以大氣中的惰性氣體與氫混合或氮氫混合氣當(dāng)屏蔽氣體等三項特定條件下，進(jìn)行琺瑯專用鋼板的電弧焊接。采用本焊接方法，可將原來單調(diào)的琺瑯器皿，經(jīng)由焊接過程讓其形體更具多種結(jié)構(gòu)變化，最后經(jīng)過高溫上釉成色彩艷麗的產(chǎn)品時經(jīng)由焊接過程，產(chǎn)生的焊道部分，非常平滑，其上釉層無跳釉、裂痕及影響品質(zhì)或外觀的顧慮，并能增加琺瑯制品的多變性，提高產(chǎn)品的競爭力及價值。
文檔編號B23K9/16GK1060423SQ9010819
公開日1992年4月22日 申請日期1990年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月12日
發(fā)明者駱明陛 申請人:駱明陛