[發明專利]高強度耐低溫TiO2系CO2氣體保護低氫型藥芯焊絲

有效

• 申請號: 201010596046.6
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102528332A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 蔡鴻祥;莊石城
• 申請（專利權）人: 昆山京群焊材科技有限公司
• 主分類號: B23K35/368
• 分類號: B23K35/368;B23K35/30
• 代理公司: 昆山四方專利事務所 32212
• 代理人: 盛建德

技術領域

本發明屬于焊接材料領域，涉及保護氣體焊接用藥芯焊絲，尤其涉及一種高強度耐低溫TiO₂系CO₂氣體保護低氫型藥芯焊絲。?

背景技術

隨著深海石油、天然氣的開采量的日益增加以及潛艇、航母等軍用船艦的生產，如HY-100型高強度耐低溫型特鋼的使用會越來越廣，從而，使得與之配套的低溫鋼藥芯焊絲需求量會增加，但是現有技術條件下，酸性低溫鋼藥芯焊絲在焊接80公斤級的高強度鋼時，其低溫沖擊韌性和抗裂性均較差，無法保證低溫鋼的使用要求，而采用堿性低氫型的藥芯焊絲焊接工藝性能較差，熔滴過渡形式為粗顆粒過渡，飛濺較大，電弧穩定性差。?

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明提供了一種高強度耐低溫TiO₂系CO₂氣體保護低氫型藥芯焊絲，該藥芯焊絲為760MPa級低溫鋼用藥芯焊絲，是酸性渣系，不僅煙塵量少、弧光柔和穩定、渣薄而易除、低溫沖擊韌性好、擴散氫含量低，而且效率高成?本低。?

本發明為了解決其技術問題所采用的技術方案是：?

一種高強度耐低溫TiO₂系CO₂氣體保護低氫型藥芯焊絲，包括碳鋼外皮和藥芯，藥芯的填充比為10～20％，所述藥芯中各成分相對于焊絲的總質量的百分含量分別為：?

TiO₂：4.5～6.5％；?

Al₂O₃：0～0.6％；?

SiO₂：0～1％；?

ZrO₂：0～0.5％；?

MgO：0～0.4％；?

F：0～0.5％；?

C：0～0.15％；?

Si：0.2～1.5％；?

Mn：1.0～3.5％；?

Ni：0.5～3.5％；?

Mo：0.1～1.0％；?

Ti：0～0.4％；?

B：0～0.009％：?

作為本發明進一步的技術方案：?

所述低碳鋼鋼帶中碳、磷、硫占鋼帶總重量的含量為：C≤0.02％，P≤0.010％，S≤0.008％；利用所述焊絲焊接時，采用純度在99.9％以上的CO₂作為保護氣體。?

本發明所述的CO₂氣體保護用藥芯焊絲，對其操作性能要求高，主要考慮電弧穩定性，焊道成型，焊接飛濺，為此要控?制熔滴過渡形式，使噴射過渡成為主要過渡形式，因此對熔滴的表面張力，熔渣的凝固溫度，電弧的穿透力等等都要控制適度，同時，通過藥芯過渡合金元素，保證焊縫的強度和低溫沖擊韌性。?

其理化分析如下：?

錳脫硫，脫氧，同時過渡合金元素，提高焊縫強度與韌性。?

硅的主用作用是通過硅錳聯合脫氧，同時過渡合金元素，硅還可提高熔渣流動性，使得焊接波紋細膩。?

微量的Ti和B的可以聯合作用，Ti保護B較少氧化，同時形成微小的氧化物，作為非均勻形核的質點，細化晶粒，B可以抑制粗大的先共析鐵素體促進細小的針狀鐵素體形成，從而在提高焊縫強度的基礎上不降低韌性。?

鎳，鉬可以大大提高焊縫低溫沖擊韌性及強度。?

TiO₂是主要的造渣劑，可以改善渣的覆蓋性能和焊縫脫渣性，并使電弧集中、穩定、從而減少飛濺。?

SiO₂，Al₂O₃，ZrO₂是造渣劑，用于調整焊渣的熔點和粘度，改善焊縫成型。?

MgO可以調節熔渣的性能，使熔渣的粘度、熔點以及表面張力在合適的范圍，以改善熔渣覆蓋性以及脫渣性。?

本發明的有益效果是：?

①采用低碳和雜質元素含量較低的鋼帶制造藥芯焊絲，鋼帶的C≤0.02％，P≤0.010％，S≤0.008％，可以提高焊縫金屬的純凈度，提高抗熱裂性。?

②使用較大比例的金紅石、硅砂、鋯砂等，使得焊接電弧穩定、飛濺少、脫渣性好、煙塵量少。?

③具有優良的低溫沖擊韌性和高強度，焊縫形成Ni-Ti-B合金系，控制焊縫組織中含有一定量的針狀鐵素體以細化晶粒，充分發揮固溶強化與細晶強化作用，使得焊縫獲得高強度和優良的沖擊韌性的匹配。?

④控制原料及制程的水分，具有較低的擴散氫含量與好的低溫抗裂性。?