[發明專利]高韌性氣電立焊用藥芯焊絲

在審

• 申請號: 201611153536.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106736001A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 曹立兵
• 申請（專利權）人: 安徽華眾焊業有限公司
• 主分類號: B23K35/02
• 分類號: B23K35/02;B23K35/30
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙)11411
• 代理人: 鄭自群

技術領域

本發明屬于焊接材料技術領域，具體涉及一種高韌性氣電立焊用藥芯焊絲。

背景技術

氣電立焊是一種高效的焊接方法，氣電立焊是由普通熔化極氣體保護焊和電渣焊發展而形成的一種熔化極氣體保護電弧焊方法。其焊接效率及焊接質量均較高，主要應用于船舶的外殼板的中厚板焊接，也可應用于相應尺寸的橋梁箱式梁腹板及大型儲罐側板的中厚板的焊接。

隨著社會經濟快速增長，船舶運輸行業興盛，高韌性高強度的焊接成為發展重點，氣電立焊作為一種高效的焊接方法具有很大的發展空間。但目前中國境內研究生產的焊絲常常出現焊接力學性能不穩定的情況,工藝性能不能滿足氣電立焊的高需求。

當前所有氣電立焊藥芯焊絲的使用基本全都依賴進口，市場被發達國家大公司壟斷，使得氣電立焊成本高昂，不利于普及。但隨著中國造船工業和石油儲備行業的發展，迫切需要一種成本低、焊接力學效果好的氣電立焊用焊絲。

發明內容

本發明提出一種高韌性氣電立焊用藥芯焊絲，該藥芯焊絲具有電弧穩定性好、飛濺少、煙塵小、脫渣容易、焊縫正反面成型好，再引弧性能良好，完全滿足氣電立焊的高需求標準。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種高韌性氣電立焊用藥芯焊絲，包括低碳鋼外皮和藥芯，按照重量百分數計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：

螢石3.5～6.5％、鈦酸鉀4～8％、鋁粉5～10％、石墨3～6％、鉬鐵粉1～3％、硅錳合金15～30％、二氧化硅10～15％、鈦鐵6～10％、氧化鎂2～6％、氧化錳2～6％，余量為鐵粉；所述藥芯的填充率為30～40％。

進一步，所述錳硅合金中錳的含量為65～75％。

進一步，按照重量百分數計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：

螢石5％、鈦酸鉀5％、鋁粉8％、石墨5％、鉬鐵粉2％、硅錳合金26％、二氧化硅10％、鈦鐵8％、氧化鎂4％、氧化錳4％，余量為鐵粉；所述藥芯的填充率為31.5～39％。

進一步，按照重量百分數計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：

螢石6.5％、鈦酸鉀4％、鋁粉10％、石墨6％、鉬鐵粉1％、硅錳合金30％、二氧化硅10％、鈦鐵6％、氧化鎂6％、氧化錳6％，余量為鐵粉。

進一步，按照重量百分數計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：

螢石3.5％、鈦酸鉀8％、鋁粉5％、石墨4％、鉬鐵粉1％、硅錳合金21％、二氧化硅12％、鈦鐵8％、氧化鎂3％、氧化錳3％，余量為鐵粉。

進一步，藥芯焊絲的直徑為1.6mm。

進一步地，所述低碳鋼外皮包括以下組分，以全部焊絲的重量百分比計，分別為：

C：0.01-0.10％；Mn：0.1-0.4％；Si：0.01-0.03％；S：0.005-0.015％；P：0.005-0.015％；余量為鐵。

制備上面所述的高韌性氣電立焊用藥芯焊絲的方法，采用以下步驟：將藥芯中各成分按比例混合均勻后，將藥芯置于低碳鋼外皮上，經過包裹或卷制成絲，然后細拉至相應規格即得所述高韌性氣電立焊用藥芯焊絲。

優選地，所述高韌性氣電立焊用藥芯焊絲在垂直氣電立焊中的焊接參數為：電壓范圍為32～41V之間，電流范圍為340～410A。

優選地，所述高韌性氣電立焊用藥芯焊絲在垂直氣電立焊中焊接要求的坡口角度為22.5℃，背面坡口間隙為5±1mm，正面間隙17±1mm。

鋁粉：鋁是強脫氧劑，對控制焊縫金屬的含氧量具有重要作用，同時還能起到穩弧的作用；但含量過高時會增加焊接煙塵，于焊工的健康不利。

鉬鐵：鉬細化焊縫金屬晶粒尺寸，能顯著提高焊縫金屬強度，但過高會影響焊縫金屬韌性。為了控制過渡到焊縫金屬的鉬含量，主要來源于鉬鐵。Mo能顯著提高焊縫金屬強度，主要來源于鉬鐵。鉬鐵占焊絲總重量的0.1～0.3％。但大于0.3％會影響焊縫金屬韌性，小于0.1％時對其強度影響不大。

鐵粉：藥芯中加入鐵粉可提高焊接效率和提供少量的氧用于穩弧，為了保證高的熔敷效率、主要來源于還原鐵粉或霧化鐵粉。

SiO₂是一種酸性物質，降低了堿度，能影響抗氣孔能力，SiO₂參與造渣，調整渣的凝固點、表面張力及熔渣高溫粘度，對焊縫成形的控制非常重要。

氧化鎂與氧化錳，在配方中使用，提高熔渣表面張力的提高熔渣溫度，起到改善焊縫成型起著穩弧、造渣的作用。

本發明的有益效果：