[發(fā)明專利]一種50公斤級(jí)全位置焊耐火耐候鋼藥芯焊絲

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010138808.8
• 申請(qǐng)日: 2010-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101804529A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭子行;楊新祿;崔偉;張春田;柳江;馬恒勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大橋焊材集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B23K35/30
• 分類號(hào): B23K35/30
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 王淦緒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域。特別涉及一種50公斤級(jí)全位置焊接耐火耐候鋼專用藥芯焊 絲。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和城市人口的快速增長(zhǎng)，推動(dòng)了城市建筑趨向高層化，大型化 發(fā)展。高層和超高層建筑采用鋼結(jié)構(gòu)代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可以提高建筑物的安全性和耐 久性，但也帶來(lái)了不容忽視的防火問(wèn)題。以往在建造鋼結(jié)構(gòu)建筑時(shí)由于普通的鋼材沒(méi)有耐 火耐候性能。為了耐大氣腐蝕，就要在鋼材的表面刷涂耐候涂料并每隔一段時(shí)間重新再次 刷涂以保證耐大氣腐蝕性能。而為了使這種鋼結(jié)構(gòu)具有一定的耐火性能，通常只能采用包 裹隔熱材料的辦法，這種包裹方法只能用于某些局部的地方，不能保證鋼結(jié)構(gòu)整體都具有 耐火性能。

為了適應(yīng)國(guó)家鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的需要，我國(guó)鋼鐵行業(yè)開(kāi)發(fā)了具有優(yōu)良的耐大氣腐蝕 和良好的耐高溫性能的鋼材，但目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的焊材卻不能夠與之匹配，能夠耐大氣腐蝕 的焊材卻不能夠耐高溫，具有耐高溫性能的焊材卻不能耐大氣腐蝕，缺少既耐大氣腐蝕又 耐高溫的50公斤級(jí)焊材。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究工作，研制了一種與50公斤級(jí)耐 火耐候鋼配套的專用藥芯焊絲。

本發(fā)明的目的在于提供一種50公斤級(jí)全位置焊耐火耐候鋼藥芯焊絲，本發(fā)明焊絲焊 接工藝優(yōu)良、抗裂性能優(yōu)良、焊縫金屬具有良好的耐火耐候性能。

本發(fā)明藥芯焊絲由優(yōu)質(zhì)超低碳冷軋鋼帶制成的外皮和藥芯構(gòu)成，藥芯由下列質(zhì)量百分 比的組分組成：TiO₂?25～40％、硅鋁酸鹽5～15％、鋁酸鹽2～8％、鋯酸鹽2～10％、氟化物1.5～4％、 碳酸鹽1～4％、Mn?5～15％、Si?4～10％、Mo?2～5％、Cu?0.5～3％、Fe?25～45％。

為了獲得更好的焊接效果，組分優(yōu)選：TiO₂：30～38％、硅鋁酸鹽：6～11％、鋁酸鹽： 2～5％、鋯酸鹽：2～6％、氟化物：1.5～3％、碳酸鹽：1～4％、Mn：5～11％、Si：4～8％、Mo：2.2～4.5％、 Cu：0.8～2.5％、Fe：25～40％。

本發(fā)明焊絲在制備時(shí)沒(méi)有特殊要求，采用行業(yè)內(nèi)通用的制造工藝即可實(shí)現(xiàn)

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：

1.本發(fā)明通過(guò)藥芯藥粉向熔敷金屬過(guò)渡適量的鉬、銅及其他合金元素，使焊縫金屬得到 良好的耐火耐候性能，其中耐火性達(dá)到600℃保溫一小時(shí)，屈服強(qiáng)度大于230MPa，延伸率 大于25％；耐大氣腐蝕性能采用增重法測(cè)定，試驗(yàn)為120個(gè)周期，在模擬工業(yè)大氣的特定 環(huán)境下，熔敷金屬的腐蝕增重速度大大優(yōu)于普碳鋼同時(shí)也優(yōu)于目前50公斤級(jí)耐火耐候鋼

2.本發(fā)明通過(guò)對(duì)焊絲藥芯組分的調(diào)整，控制焊縫金屬錳、硅、鉬、銅等合金含量，保證 熔敷金屬的最小抗拉強(qiáng)度大于490MPa、延伸率大于20％、常溫沖擊韌性A_kv≥47J，使焊縫 金屬具有優(yōu)良的抗裂性能。

3.本發(fā)明能夠進(jìn)行全位置焊接，具有優(yōu)良的焊接工藝性能，電弧穩(wěn)定、飛濺小，易脫渣， 焊縫成型美觀。

本發(fā)明的工作原理及實(shí)施：

TiO₂做為藥芯的重要組分，其主要作用是穩(wěn)定電弧、造渣、調(diào)整熔渣的物理性能，改 善焊縫成形和減少焊接飛濺，提高全位置施焊性能。當(dāng)TiO₂含量低于25％時(shí)，上述作用不 明顯，不能滿足工藝要求。反之，若TiO₂超過(guò)40％，會(huì)增大飛濺和破壞渣的復(fù)蓋性能甚至 會(huì)引起焊縫缺陷。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，TiO₂加入量一般為25～40％。

硅鋁酸鹽能使渣與焊縫具有好的親和力，能使焊縫得到良好的成形。當(dāng)其含量適宜時(shí) 對(duì)熔滴有明顯的細(xì)化作用，原因是其所含的SiO₂及K₂O、Na₂O使熔滴的表面張力減小，因 而熔滴質(zhì)量減小及存在時(shí)間縮短熔滴被細(xì)化。加入量小于5％和大于15％都會(huì)破壞焊縫成形 并使飛濺增大。一般加入量：5～15％。

鋁酸鹽也是一種重要的熔渣形成組分，它能提高渣的凝固程度而不改變其粘度，并改 善脫渣能力，但其不溶于液態(tài)鐵中且不易上浮造成夾渣。因此，加入量不能過(guò)高。一般加 入量為：2～6％。