本發(fā)明涉及到一種焊接材料，尤其是是涉及船舶與海洋工程合金鋼配套CO2氣體保護(hù)藥芯焊絲。
背景技術(shù)：
：近年來，在造船領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用C-Mn合金系的CO2氣體保護(hù)藥芯焊絲進(jìn)行自動與半自動焊接，其焊接對象主要是C-Mn合金系的B級船體鋼，雖兩者在海水中的自然浸泡電位較低，然相差不大，不會形成電偶腐蝕。而船舶與海洋工程應(yīng)用Ni-Cr合金鋼的場合較多，其在海水中的自然浸泡電位較C-Mn合金系的B級船體鋼高，如繼續(xù)應(yīng)用C-Mn合金系的CO2氣體保護(hù)藥芯焊絲進(jìn)行焊接，焊縫金屬電位較Ni-Cr合金低，其結(jié)果是在海水中形成母材為大陰極、焊縫為小陽極的腐蝕電偶，勢必加快焊縫的腐蝕。鑒于此，需要藥芯焊絲所形成的焊縫海水中自然浸泡電位與Ni-Cr合金鋼匹配。另一方面，這樣的藥芯焊絲焊接C-Mn合金系的B級船體鋼時，由于所形成的焊縫的電位比母材高，其結(jié)果是在海水中形成母材為大陽極、焊縫為小陰極的接頭，成為在母材均勻腐蝕的情況下，焊縫受到保護(hù)的有利局面。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于為船舶與海洋工程應(yīng)用Ni-Cr合金鋼提供腐蝕性能配套的CO2氣體保護(hù)焊接用藥芯焊絲的制備方法。按照本發(fā)明的配方配制并加工的藥芯粉料制作的藥芯焊絲，可以在CO2氣保護(hù)的條件下焊接，且滿足船舶與海洋工程應(yīng)用Ni-Cr合金焊接之如下技術(shù)要求：①熔敷金屬成分(wt％)CMnSiSPCrNiCu≤0.06≥0.80≤0.50≤0.025≤0.025≥0.20≥0.800～0.5②熔敷金屬海水自然浸泡電位：≥-710mV(相對甘汞電極)；③熔敷金屬力學(xué)性能：符合對應(yīng)強(qiáng)度級別的船舶與海洋工程應(yīng)用Ni-Cr合金鋼配套技術(shù)要求。如在中國船級社(CCS)的3y級要求下，熔敷金屬力學(xué)性能指標(biāo)如下：屈服強(qiáng)度Rel，MPa抗拉強(qiáng)度Rm，MPaA，％Akv，J(-20℃)≥400≥480≥22≥47根據(jù)以上考慮，本發(fā)明提供一種船舶與海洋工程合金鋼配套CO2氣體保護(hù)藥芯焊絲，其中：1)藥芯渣系采用鈦-氟-鋁原位反應(yīng)渣系，該焊絲的藥芯化學(xué)成分(占焊絲重量％)包括：燒結(jié)粉：4.5～9.0，F(xiàn)e3O4：0.21～0.7，TiO2：0.15～1.0，Al：0.15～0.5，Ti：0～0.4，Si：0.1～0.5，Mn：2.0～3.5，Mo：0～0.4，Ni：0.5～1.1，Cr：0.1～0.4，Cu：0～0.3，F(xiàn)e：1.0～2.0，以上各藥芯化學(xué)成分的組合占焊絲重量的：13.0～15.5％。其中，燒結(jié)粉由以下材料配制并加工而成：①燒結(jié)粉組成(重量，％)TiO2：30～80、SiO2：8～15、MgO：1～7、氟化物MgF2+NaF的組合(在該組合物中，MgF2≤40％)：1～7、ZrO2：1～7、Al2O3：2～10、K2O+Na2O的組合(在該組合物中，K2O≤40wt％)：0～5。②燒結(jié)粉的制備：按上述配方配粉后充分混拌，然后經(jīng)900℃高溫除水、燒結(jié)；將燒結(jié)后的混合料破碎到一定顆粒度后備用。2)上述藥芯在焊接過程中所形成的熔渣中的Al2O3組分重量的50％以上來自藥芯配方所安排的Al與Fe3O4及CO2等氧化劑的原位反應(yīng)產(chǎn)物。在上述藥芯粉料(含燒結(jié)粉)組成物中，各組分的主要作用如下：(1)Ni、Cr、Cu的主要作用是提高焊縫海水中自然浸泡電位。(2)Al與Fe3O4等反應(yīng)，由此帶來附加反應(yīng)熱改善電弧性能以及反應(yīng)產(chǎn)物改善渣的物理性能等(鈦-氟-鋁原位反應(yīng)渣系特征之一)。(3)TiO2起造渣與穩(wěn)弧的作用等。(4)K2O、Na2O主要起穩(wěn)弧的作用等。(5)氟化物的主要作用是提高焊絲的抗氣孔性等。(6)K2O、Na2O和氟化物還起燒結(jié)劑的作用。(7)MgO與氟化物一起維持熔渣一定的堿度，以使焊縫金屬獲得足夠的韌性。(8)SiO2、Al2O3、ZrO2等的作用是造渣與改善渣的性能作用等。(9)Ti、Si、Mn的主要作用是脫氧與合金化焊縫金屬，而Mo(還有Ni)的主要作用是強(qiáng)化與韌化焊縫金屬等。本發(fā)明所述藥芯焊絲達(dá)到的技術(shù)效果是：按上述技術(shù)生產(chǎn)的藥芯焊絲的熔敷金屬力學(xué)性能達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求(CO2氣體保護(hù))：具體實(shí)施方式實(shí)施例：根據(jù)本發(fā)明的藥芯焊絲藥芯粉料的化學(xué)成分及制作工藝要求，制作三批10CrSiNiCu鋼配套藥芯焊絲，三批焊絲所采用的鋼帶和藥芯粉料的成分如表1所示。三批焊絲所施焊的母材及施焊工藝參數(shù)如表2所示。施焊后對所得的熔敷金屬進(jìn)行了力學(xué)性能測試與海水自然浸泡電位測定，測試結(jié)果如表3所示。表1實(shí)施例——10CrSiNiCu鋼藥芯焊絲鋼帶成分及藥芯組成(重量，％)表2實(shí)施例——10CrSiNiCu鋼藥芯焊絲施焊母材及焊接工藝參數(shù)表3實(shí)施例——10CrSiNiCu鋼藥芯焊絲熔敷金屬性能注：夏比沖擊功為五個試樣的平均值。上述各實(shí)施例的配方配制并加工的藥芯粉料制作的藥芯焊絲，可以在CO2氣保護(hù)的條件下焊接，且滿足船舶與海洋工程應(yīng)用Ni-Cr合金焊接之如下技術(shù)要求：①熔敷金屬成分(wt％)CMnSiSPCrNiCu≤0.06≥0.80≤0.50≤0.025≤0.025≥0.20≥0.800～0.5②熔敷金屬海水自然浸泡電位：≥-710mV(相對甘汞電極)；③熔敷金屬力學(xué)性能：符合對應(yīng)強(qiáng)度級別的船舶與海洋工程應(yīng)用Ni-Cr合金鋼配套技術(shù)要求。如在中國船級社(CCS)的3y級要求下，熔敷金屬力學(xué)性能指標(biāo)如下：Rel，MPaRm，MPaA，％Akv，J(-20℃)≥400≥480≥22≥47當(dāng)前第1頁1 2 3