[發明專利]一種低碳鋼帶制備含金紅石藥芯粉的無縫管焊絲加工方法

有效

• 申請號: 201310707490.4
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103753055A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 郭純;孔紅雨;張曉
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B23K35/40
• 分類號: B23K35/40;B23K35/24
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

技術領域

本發明屬于焊接材料技術領域，尤其是一種低碳鋼帶制備含金紅石藥芯粉的無縫管焊絲加工方法。

背景技術

由金屬帶卷裹藥芯能夠制備出有縫金屬管焊絲或是無縫金屬管焊絲，從使用性能上講無縫金屬管焊絲遠優于有縫金屬管焊絲，無縫金屬管焊絲多用于海洋工程或是大型艦船等尖端科技工業的制造，但無縫金屬管焊絲的加工方法一直受到國外焊材廠商的技術保密和封鎖。

有報道稱國內已制備出無縫鋁管焊絲，它采用熔煉鋁或鋁合金鑄錠，經均勻化退火、扒皮后用雙動擠壓法填壓金屬鹵化物并被擠壓成管狀焊絲毛坯，然后將管狀焊絲毛坯拉拔減徑后制備出無縫鋁管焊絲。該加工方法只能用于如鋁類熔點較低、塑性較好的金屬，對于如鋼類熔點較高、塑性較差的金屬不適用。

另據稱，有采用振動加粉的加工方法來生產無縫碳鋼管焊絲，但該加工方法的最大問題是不能實現連續化生產，導致生產效率低，加工出的焊絲長度有限，振動加粉時容易出現藥粉分層現象，藥粉分層會導致焊絲的成分不均勻，影響焊接質量。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種低碳鋼帶制備含金紅石藥芯粉的無縫管焊絲加工方法，該無縫管焊絲加工方法主要解決一下問題：

對低碳鋼帶提出技術要求；對金紅石藥芯粉的配制比例提出要求；對低碳鋼帶被軋制成直徑為D的有縫管以及最終制備出含金紅石藥芯粉的無縫管焊絲的加工過程提出要求；無縫管焊絲的各項技術指標參考值。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種低碳鋼帶制備含金紅石藥芯粉的無縫管焊絲加工方法，所述低碳鋼帶的化學成分按重量百分比的含量要求如下：

C：≤0.15%、Mn：≤0.60%、S：≤0.025%、P：≤0.1%，余量為Fe；

所述低碳鋼帶的性能指標要求如下：

顯微硬度不大于180?HV，抗拉強度不小于270?MPa，斷后伸長率不小于38%；

所述金紅石藥芯粉中含有金紅石、脫水長石、硅鐵、鈦鐵、金屬錳、鋯英砂、鎂砂、石英、金屬鋯以及鐵粉；

無縫管焊絲加工方法涉及到第一軋輥機、加藥裝置、第二軋輥機、激光焊接機、高頻焊接機、高頻退火、冷拔機以及鍍銅；設定低碳鋼帶的寬度=3.14D，其中D為有縫管的軋制直徑；

本發明的特征如下：

按重量百分比將30～50%的金紅石、2～5%的脫水長石、5～10%的硅鐵、1～8%的鈦鐵、5～15%的金屬錳、2～5%的鋯英砂、3～8%的鎂砂、2～6%的石英、0.5～2%金屬鋯以及余量的鐵粉充分攪拌均勻制成所述金紅石藥芯粉，然后將所述金紅石藥芯粉存放于所述加藥裝置中待用；

將寬度=3.14D的所述低碳鋼帶通過所述第一軋輥機先被軋制成U形鋼帶，所述U形鋼帶的軋制速度控制在2～10m/s，在2～10m/s的軋速下通過所述加藥裝置往所述U形鋼帶中填充已配制好的所述金紅石藥芯粉，所述金紅石藥芯粉在所述U形鋼帶中的填充率控制在14～18%，填充完所述金紅石藥芯粉的所述U形鋼帶再通過所述第二軋輥機被軋制成直徑為D的有縫管，此時所述有縫管的軋制速度與所述U形鋼帶的軋制速度匹配，所述有縫管的軋制縫再經所述激光焊接機或是所述高頻焊接機的在線連續焊合被加工成直徑為D的無縫管焊絲管坯，所述在線連續焊合的焊速與所述U形鋼帶的軋制速度匹配，所述激光焊接機的功率控制在2000～10000W，所述高頻焊接機的功率控制在1000～10000W，之后將所述無縫管焊絲管坯在所述在線連續焊合的焊速下實施所述高頻退火，所述高頻退火的溫度控制在500～1200?℃，經所述高頻退火的所述無縫管焊絲管坯空冷至室溫后再通過冷拔機被減徑至D₁無縫管焊絲，所述D₁≥1.0mm且D₁＜D，所述無縫管焊絲再按常規技術進行所述鍍銅，所述鍍銅后即可制備出含有金紅石藥芯粉的無縫管焊絲。

上述金紅石藥芯粉按重量百分比的最佳配制比例和對應的加工參數如下：

30%的金紅石、5%的脫水長石、6%的硅鐵、5%的鈦鐵、15%的金屬錳、3%的鋯英砂、3%的鎂砂、6%的石英、0.5%的金屬鋯以及余量的鐵粉；

所述軋制速度2?m/s，所述填充率16%，所述激光焊接機的功率控制在2000?W，所述高頻退火的溫度控制在500?℃，所述D₁=1.2mm。

上述金紅石藥芯粉按重量百分比的最佳配制比例和對應的加工參數如下：