[發明專利]鋁脫氧焊絲

有效

• 申請號: 200880018384.2
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101678513A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 馬里奧·阿馬塔;約瑟夫·C.·邦迪
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/368
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 脫 穎;張景烈

背景技術

本發明主要涉及焊接系統領域，更具體地，涉及改善焊縫特性的焊絲。

焊接系統通常利用被配置在焊炬與工件之間傳遞電弧的焊絲，由此加熱工件以產生焊縫。許多形式的焊接是已知的，并且在現有技術中常見使用。在許多系統例如金屬惰性氣體系統(MIG)中，線焊條是通過焊炬前移，并且通常被電弧的熱量所消耗。在所述操作中，線焊條也可以被稱作變為焊珠的一部分的“填料”。盡管在許多應用中使用氣體來保護焊縫，但是某些類型的焊絲不需要保護氣體，這樣的焊絲不常使用氣體，甚至不推薦使用氣體。這些可以被稱作為自保護焊絲。

選擇用于特定焊接應用的線焊條的類型可以基于以下幾個因素，包括被焊接的金屬的組成、接口設計和材料表面狀況。通常，希望所述線焊條具有與基體材料相類似的機械性能且不會產生間斷例如孔隙。焊縫的機械性能可以表征為：例如焊縫連接處的屈服強度和沖擊強度(即韌性)。通常，希望該焊珠顯示出比工件的屈服強度更高的屈服強度。沖擊強度也可以被認為是所獲得結構的斷裂可能性。因此，希望所述線焊條包括給焊縫提供所希望的屈服強度和韌性的特性。

此外，線焊條可以用于各種焊接工藝中。例如，某些應用可能要求在平面上焊接，而其他的應用可能要求在垂直方向上焊接。線焊條的冶金特性和其他因素例如被連接的金屬部分的取向可以控制可獲得的和最佳的焊接位置。能夠在多個位置焊接的線焊條經常被認為提供一種增加水平的撓性，因為它們適用于許多焊接情況和環境。例如，可以用于垂直方向和頂部的線焊條能夠將結構建筑中的管道和建筑構件連接。

因此，需要一種提供包含所希望強度和韌性的焊縫且允許在各種焊接位置進行焊接的焊絲。

發明內容

本發明提供一種被設計響應所述需求的焊接線焊條和焊接技術。根據本發明的一個方面，一種焊接方法，其包括使用具有鋁作為主要脫氧劑的焊條在氣體保護下電弧焊接工件，以在焊縫上生成焊接沉積物和堿性焊渣的焊縫。

根據本發明的另一個方面，提供一種焊接方法，其包括使用焊條在氣體保護下電弧焊接工件以在焊縫上生成焊接沉積物和堿性焊渣的焊珠，其中所述焊接沉積物具有在約0.15～1.1％重量范圍內的鋁內容物。

還提供一種焊絲，其具有被配置用作主要脫氧劑的鋁內容物。該焊絲還具有被配置在焊縫上生成包含堿性焊渣的焊接沉積物，其中所述鋁內容物被配置消耗焊接池中的氧，并且所述氧包括由保護氣所提供的氧或者由加熱焊接填料所產生的氧。

附圖說明

當參考附圖閱讀如下詳細描述時，將會更加清楚地理解本發明的這些和其他特點、方面以及優點，在所有這些附圖中相同的符號代表相同的部分：

圖1顯示了一種其中可以使用本發明焊絲的示例性焊接系統；以及

圖2是說明根據本發明技術方面的示例性線焊條及其焊接沉積物的組成和機械性能。

具體實施方式

正如以下詳細討論的，焊絲包括可以提供所希望性能和焊接性的各種特征。例如利用焊絲的某些實施方式，所得到的焊縫包括增加水平的沖擊韌性。此外，焊絲的實施方式還包括使其自身在各種位置和情況下焊接的組分。例如以下討論的一些焊絲實施方式被認為包括“所有位置的”能力以及比自保護焊絲基本上更低的飛濺。因此，焊絲可以用于要求在“所有位置”進行焊接的應用中，例如連接管道和結構鋼建筑。這些特點被認為是焊絲組分以及利用所述焊絲實施方式進行焊接的方法的結果。例如，焊絲的實施方式包括增加濃度的鋁和被配置產生堿性焊渣體系的總組分。實施方式還包括用所述焊絲在保護氣體下進行焊接。正如以下所討論的，已經顯示出作為脫氧劑的鋁、堿性焊渣系統和使用保護氣體的組合可以提供一種具有高強度、韌性和增加的焊接性的所獲得的焊縫。

現在參考附圖1，焊接系統10說明了根據本發明技術的一種實施方式使用焊絲(即焊條)12。正如所描述的，MIG焊接系統10包括電源18、保護氣源20、送絲裝置22、焊條源24以及焊槍26。在圖示的實施方式中，電源18通過電力管道28和焊槍26為焊條12提供電源。在焊接系統10中，操作人員可以通過定位焊條12以及控制電流的啟動和停止來控制焊條12的位置和操作。在氣體金屬電弧焊接中，當焊條12到工件的距離變化時，電源18通常提供固定電壓以有助于維持穩定的電弧長度。