[發(fā)明專利]一種自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610106714.6
• 申請日: 2006-07-25
• 公開（公告）號: CN101062537A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯杰昌;侯永和
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市金橋焊材集團(tuán)有限公司
• 主分類號: B23K35/368
• 分類號: B23K35/368
• 代理公司: 國嘉律師事務(wù)所
• 代理人: 王里歌

(一)技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域，特別涉及高強(qiáng)度管線用鋼的焊接。本發(fā)明的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，主要針對長輸管道的焊接，

(二)背景技術(shù)：

隨著管線用鋼向高強(qiáng)度、高韌性的發(fā)展，迫切需要使用施工簡便、力學(xué)性能好、效率高、工藝操作容易的一種焊材。目前，國外僅有美國林肯、合伯特等少數(shù)焊材廠開發(fā)出此類性能的焊接材料，但存在著價格比較昂貴，而且供應(yīng)進(jìn)度難以保證等問題，國內(nèi)目前尚未開發(fā)出此類產(chǎn)品。

(三)發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的在于設(shè)計(jì)一種自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，它使焊材的力學(xué)性能和工藝性能能滿足焊接要求，可用于高強(qiáng)度管線用鋼的焊接。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，它包括采用普通SPCC-SD冷軋低碳鋼鋼帶為原材料，采用藥芯過渡合金方式，其特征在于焊絲藥芯的配方是由碳酸鈣、二種氟化物、三氧化二鋁Al₂O₃、鋁鎂合金、金屬鐵粉、金屬錳合金、金屬鎳所構(gòu)成，其重量配比為：碳酸鈣CaCO₃?30-40％、二種氟化物22-35％、三氧化二鋁Al₂O₃?4-5％、鋁鎂合金10-20％、金屬鐵粉5-10％、金屬錳合金4-12％、金屬鎳3-4％。

上述所說的一種自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，其特征在于所說的二種氟化物取氟化鈣CaF₂、氟化鋇BaF₂。

本發(fā)明的配方分析：

在本發(fā)明中，碳酸鈣CaCO₃是藥芯的主要組成成分，其主要作用是穩(wěn)弧、造渣和造氣，其含量影響到自保護(hù)藥芯焊絲的工藝性，含量太低，低于30％，不易形成短渣，對立向下焊接不利；含量太高，高于40％，則易產(chǎn)生焊接氣孔。故在本發(fā)明中，碳酸鈣CaCO₃含量在30-40％。

氟化物中的CaF₂與BaF₂也是本發(fā)明藥芯的主要成分，CaF₂具有強(qiáng)烈稀渣作用，其含量太低如低于12％，則稀渣能力不足；如含量超過15％，自保護(hù)藥芯焊絲電弧穩(wěn)定性下降。在本發(fā)明中，CaF₂的含量為12-15％；BaF₂主要在焊接時可以支持很短的電弧，這有兩個優(yōu)點(diǎn)：一是在全位置焊接時，在某一給定焊接電流下降低了電弧能量和焊絲燃燒速度，使操作者可以更好地控制熔池，二是電弧電壓低、電弧短，這樣就減少了自保護(hù)藥芯焊絲焊接時熔滴吸收的氮，在本發(fā)明中，BaF₂含量為10-20％。

三氧化二鋁Al₂O₃在本發(fā)明中，其主要作用是調(diào)節(jié)熔渣熔點(diǎn)和凝固溫度，其含量在4-5％。

鋁鎂合金是自保護(hù)藥芯焊絲中常用的一種物質(zhì)，其中的鋁、鎂屬于強(qiáng)脫氧劑和脫氮劑，如少于10％時，則易產(chǎn)生焊接氣孔，如高于20％，則會使沖擊韌性大幅度下降，其含量在10-20％。

金屬鐵粉主要用于調(diào)節(jié)工藝性，保證電弧穩(wěn)定性，并可提高焊接效率，在本發(fā)明中含量為5-10％。

金屬錳合金作為脫氧劑和合金劑使用，在本發(fā)明中其含量為4-12％。

金屬鎳有利于提高焊縫的力學(xué)性能，特別是可以改善低溫韌性，在本發(fā)明中，為保證焊接性能，其含量在3-4％，含量過高則增加制造成本。

本發(fā)明的使用方法：自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲的使用特點(diǎn)是在管道上進(jìn)行全位置下向焊接，焊接時分別經(jīng)歷平焊、立焊、仰焊等焊接位置，對于焊絲的操作性能要求極高，主要是要求在各位置保持電弧穩(wěn)定，不淌熔渣、不流鐵水、焊縫成形好、焊接飛濺小、抗氣孔能力強(qiáng)，為此，熔滴要呈噴射狀過渡，電弧穿透力要大，焊接藥芯的熔化溫度、熔渣的凝固溫度、表面張力均應(yīng)適當(dāng)。同時，適應(yīng)通過藥芯過渡合金元素，已保證焊縫的強(qiáng)度、韌性、塑性等。

本發(fā)明的優(yōu)越性在于：1、自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲具有可以半自動焊，具有連續(xù)送絲，不用氣體保護(hù)，抗風(fēng)能力較強(qiáng)，生產(chǎn)效率高、綜合成本低、焊接質(zhì)量好、易于焊工操作等優(yōu)點(diǎn)，使自保護(hù)藥芯焊絲在管道所需焊材中占有相當(dāng)大的使用份額；2、具有優(yōu)良的工藝操作性能和力學(xué)性能，電弧穩(wěn)定，飛濺小，操作性好，成形美觀。

(四)具體實(shí)施方式：