一種角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲的制作方法
【專利說明】一種角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲
[0001] 【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明涉及焊接材料領(lǐng)域，尤其涉及一種角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，具體涉及 一種適應(yīng)于采用1〇〇%〇)2氣體保護焊接無機鋅底漆及磷酸底漆的低合金鋼角焊角焊用金屬 粉芯型無縫藥芯焊絲。
[0002] 【【背景技術(shù)】】 已知的，隨著藥芯焊絲在船舶、橋梁等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，在焊接構(gòu)件的角焊接頭中，采 用藥芯焊絲進行半自動焊、臺式自動焊以及焊接機械自動化的趨勢加強起來。不過，一般為 防止鋼板生銹，需要在鋼板預(yù)涂制底漆，其中，多半是無機鋅底漆及磷酸底漆。使用一般的 藥芯焊絲進行底漆鋼板的橫角焊時，均有焊接缺陷如凹坑、氣溝及氣孔等產(chǎn)生。
[0003] 金屬粉芯型藥芯焊絲截面具有更高電流密度，因此帶來更高的焊接效率，且具有 多層多道焊不用清渣，大大提高工作效率的優(yōu)點。金屬粉芯型藥芯焊絲具有更好的潤濕性 和滲透性，特別在V型焊縫和角焊縫方面，可減少未熔合缺陷傾向，焊縫表面光滑美觀。
[0004] 中國專利、公開號為CN101323057A、公開日為2008年12月17日，專利名稱為一種 高強度金屬芯型無縫藥芯焊絲，其公開了一種屈服強度超過785MPa低合金鋼焊接用無縫 藥芯焊絲，其實施例給出的焊接金屬強度超過785Mpa，但是沒有達到890MPa的要求。
[0005] 經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，目前還沒有相關(guān)的用于采用100%0)2氣體保護，適用于帶底漆鋼板橫 角焊用的金屬粉芯型無縫藥芯焊絲的公開技術(shù)。
[0006] 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】 為了克服【背景技術(shù)】中存在的不足，本發(fā)明提供了一種角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊 絲，本發(fā)明從降低焊縫金屬擴散氫含量和降低焊絲配方中造渣劑含量兩個方面來防止缺陷 的發(fā)生，本發(fā)明具有優(yōu)良的抗氣孔能力，各項性能指標優(yōu)良。
[0007] 為實現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案： 一種角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，包括外皮和藥芯粉，所述外皮為低碳鋼帶，在外 皮內(nèi)設(shè)有藥芯粉，所述藥芯粉中各組分按重量份數(shù)包括如下成分： 碳 0? 08~0? 48份； 硅 0? 8~2. 8份； 猛 4~12份； 鐵 24~70份； TiO2 12 ~36 份； SiO2 4 ~12 份； 穩(wěn)弧劑 0~2份。
[0008] 所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，所述碳的加入形式為石墨或鐵合金中的 任意一種或兩種的組合。
[0009] 所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，所述硅的加入形式為硅鐵或硅錳合金中 的任意一種或兩種組合。
[0010] 所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，所述錳的加入形式為錳鐵或金屬錳或硅 錳合金中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。
[0011] 所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，所述11〇2的添加形式為金紅石或鈦白粉 或鈦酸鉀中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。
[0012] 所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，所述穩(wěn)弧劑包括Na2O或K2O或NaF或 K2SiF6SK2ZrF6SK3A1F6中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。
[0013] 所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，所述藥芯粉的填充重量占焊絲總重量的 10 ~25%〇
[0014] 采用如上所述的技術(shù)方案，具有如下有益效果： 本發(fā)明所述的一種角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，本發(fā)明從降低焊縫金屬擴散氫含 量和降低焊絲配方中造渣劑含量兩個方面來防止缺陷的發(fā)生，本發(fā)明在底漆鋼板的橫角焊 時，具有優(yōu)良的抗氣孔能力；具有較好的低溫沖擊韌性，-20°c沖擊功平均值達到47J以上； 具有良好的焊接工藝性，焊接時電弧穩(wěn)定，易于形成噴射過渡，操作容易，焊縫成型好，渣 少；藥芯焊絲表面可以鍍銅，提高導(dǎo)電能力，送絲穩(wěn)定，利于自動化焊接；熔敷金屬擴散氫 小于4ml/100g等。
[0015] 【【具體實施方式】】 通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實施例； 本發(fā)明所述的一種角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，包括外皮和藥芯粉，所述外皮為 低碳鋼帶，在外皮內(nèi)設(shè)有藥芯粉，所述藥芯粉的填充重量占焊絲總重量的10~25%，藥芯粉 中各組分按重量份數(shù)包括如下成分： 碳 0? 08~0? 48份； 硅 0? 8~2. 8份； 錳 4~12份； 鐵 24~70份； TiO2 12 ~36 份； SiO2 4 ~12 份； 穩(wěn)弧劑 0~2份。
[0016] 其中所述碳的加入形式為石墨或鐵合金中的任意一種或兩種的組合；所述硅的加 入形式為硅鐵或硅錳合金中的任意一種或兩種組合；所述錳的加入形式為錳鐵或金屬錳或 硅錳合金中的任意一種或兩種或兩種以上的組合；所述TiO2的添加形式為金紅石或鈦白 粉或鈦酸鉀中的任意一種或兩種或兩種以上的組合；所述穩(wěn)弧劑包括Na2O或K2O或NaF或 K2SiF6SK2ZrF6SK3A1F6中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。
[0017] 本發(fā)明中碳是固溶強化保證熔敷金屬強度的重要元素，同時一定的碳含量能夠減 低焊絲短路過渡的飛濺，碳的加入形式可以是石墨、各種鐵合金、藥芯焊絲鋼帶。碳含量小 于0. 08份不能保證強度，碳含量大于0. 48份一方面會導(dǎo)致強度過高、低溫韌性下降，另一 方面會惡化焊接工藝性。
[0018] 硅是重要的脫氧元素，同時也是強化元素，一定量的硅對于提高強度和韌性具有 重要作用，但是過量的硅會惡化焊縫金屬低溫韌性。因此硅含量控制在0. 8~2. 8份之間。 娃的加入形式可以是娃鐵、娃猛合金。
[0019] 錳是重要的脫氧元素，同時也是強化元素，一定量的錳能夠起到降低奧氏體轉(zhuǎn)變 溫度，細化晶粒，這對于提高強度和韌性具有重要作用，但是過量的錳會導(dǎo)致強度過高，惡 化低溫韌性，因此錳含量控制在4~12份之間。錳的加入形式可以是錳鐵、金屬錳、硅錳合 金。
[0020] 穩(wěn)弧劑包括Na20、K20、NaF、K2SiF6、K2ZrF6、K3A1F6、K4O4Ti，其具有穩(wěn)弧作用，改善焊 接工藝性，提高形成噴射過渡的焊接工藝范圍，因此填加量要不高于2份，如果填加過量， 則會導(dǎo)致脫渣困難。其中氟化物的含量不能超過0. 40份，否則會產(chǎn)生大量飛濺。
[0021] 1102:具有穩(wěn)弧和造渣的作用，改善熔渣的熔點和黏度，保證焊縫成型，因此填加 量要不低于12份，否則會達不到相應(yīng)的效果，如果填加超過36份，則會導(dǎo)致脫渣困難。添 加形式可以為金紅石、鈦白粉、鈦酸鉀。
[0022] 3102:具有穩(wěn)弧和造渣的作用，改善熔渣的熔點和黏度，保證焊縫成型，因此填加 量要不低于4份，否則會達不到相應(yīng)的效果，如果填加超過12份，則會降低熔渣黏度，使得 熔渣不能完全覆蓋熔池，焊縫成型變差。
[0023] 鐵具有調(diào)節(jié)填充率和改善焊接電弧穩(wěn)定性的作用，但是過量的鐵會產(chǎn)生大量飛 濺。因此鐵含量控制在24~70份之間。
[0024] 使用一般的藥芯焊絲進行底漆鋼板的橫角焊時，均有焊接缺陷如凹坑、氣溝及氣 孔等產(chǎn)生，產(chǎn)生缺陷的原因主要是因為鋼板上的底漆在電弧的熱作用下，分解成H2，C0以及 金屬蒸汽，它們中一部分從立板和底板之間逸出，剩余部分將進入焊接熔池，若熔池冷卻速 度過快，氣體不能完全逸出，則在焊縫表面會形成氣孔和蟲孔。因此本發(fā)明從以下兩個方面 來防止缺陷的發(fā)生。一，降低焊縫金屬擴散氫含量。二，降低焊絲配方中造渣劑含量。
[0025] 本發(fā)明具有如下特點： 1、在底漆鋼板的橫角焊時，具有優(yōu)良的抗氣孔能力。
[0026] 2、具有較好的低溫沖擊韌性，-20°C沖擊功平均值達到47J以上，。
[0027] 3、具有良好的焊接工藝性，焊接時電弧穩(wěn)定，易于形成噴射過渡，操作容易，焊縫 成型好，渣少。
[0028] 4、藥芯焊絲表面可以鍍銅，提高導(dǎo)電能力，送絲穩(wěn)定，利于自動化焊接。
[0029] 5、熔敷金屬擴散氫低小于4ml/100g。
[0030] 本發(fā)明的具體實施例如下： 實施例1、2、3均為適應(yīng)于帶底漆鋼板高速橫角焊的金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，是在鋼 制藥皮內(nèi)填充藥粉，填充藥粉重量占焊絲總重量的10~25%。
[0031]
實施效果例： 對上述制得的三種焊絲進行熔敷金屬力學(xué)性能試驗，試板坡口、尺寸、取樣方法與位置 均按照中國國家標準GB/T17493-1998《低合金鋼藥芯焊絲》進行，采用的保護氣體和焊接規(guī) 范如下所述：保護氣體采用100%C02,接入直流反接式電源進行焊接操作，實施例1、2、3焊 接電流240A~280A，焊接電壓26~30V。焊接速度30cm/min，150°C的預(yù)熱和道間溫度，按 照中國國家標準GB/T3965-1995《熔敷金屬中擴散氫測定方法》對焊接的熔敷金屬擴散氫 含量進行測量，各熔敷金屬的性能如下： 熔敷金屬力學(xué)性能
由此可見，對于上述三種配方，按照國家標準采用不同的焊接規(guī)范，各實施例焊絲均能 滿足焊接的需要，同時熔敷金屬擴散氫含量均小于4ml/100g熔敷金屬，各項測量結(jié)果均優(yōu) 于國家技術(shù)標準的規(guī)定，綜上所述，本發(fā)明的金屬粉芯型無縫藥芯焊絲在底漆鋼板的橫角 焊時，具有優(yōu)良的抗氣孔能力，各項性能指標優(yōu)良。
[0032] 本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
[0033] 為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的。但是應(yīng)了 解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進。
【主權(quán)項】
1. 一種角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，包括外皮和藥芯粉，其特征是：所述外皮為 低碳鋼帶，在外皮內(nèi)設(shè)有藥芯粉，所述藥芯粉中各組分按重量份數(shù)包括如下成分： 碳 0? 08~0? 48份； 硅 0? 8~2. 8份； 猛 4~12份； 鐵 24~70份； TiO2 12 ~36 份； SiO2 4 ~12 份； 穩(wěn)弧劑 0~2份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，其特征是：所述碳的加入 形式為石墨或鐵合金中的任意一種或兩種的組合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，其特征是：所述硅的加入 形式為硅鐵或硅錳合金中的任意一種或兩種組合。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，其特征是：所述錳的加入 形式為錳鐵或金屬錳或硅錳合金中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，其特征是：所述TiO 2的添 加形式為金紅石或鈦白粉或鈦酸鉀中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，其特征是：所述穩(wěn)弧劑包 括Na2O或K2O或NaF或K 2SiF6S K 2ZrF6S K 3A1F6中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，其特征是：所述藥芯粉的 填充重量占焊絲總重量的10~25%。
【專利摘要】一種角焊用金屬粉芯型無縫藥芯焊絲，本發(fā)明從降低焊縫金屬擴散氫含量和降低焊絲配方中造渣劑含量兩個方面來防止缺陷的發(fā)生，本發(fā)明在底漆鋼板的橫角焊時，具有優(yōu)良的抗氣孔能力；具有較好的低溫沖擊韌性，-20℃沖擊功平均值達到47J以上；具有良好的焊接工藝性，焊接時電弧穩(wěn)定，易于形成噴射過渡，操作容易，焊縫成型好，渣少；藥芯焊絲表面可以鍍銅，提高導(dǎo)電能力，送絲穩(wěn)定，利于自動化焊接；熔敷金屬擴散氫小于4ml/100g等。
【IPC分類】B23K9/16, B23K35/30, B23K35/368
【公開號】CN105057925
【申請?zhí)枴緾N201510457357
【發(fā)明人】張曉 , 朱官朋, 馮兆龍
【申請人】洛陽雙瑞特種合金材料有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月30日