[發明專利]一種鈦及鈦合金焊接用藥芯焊絲

有效

• 申請號: 201710819990.5
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107363433B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 劉多;閆耀天;馮吉才;曹健;李洪亮;張洪濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: B23K35/32
• 分類號: B23K35/32;B23K35/368;B23K35/04
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 陳小媛

本發明提供了一種用于鈦及鈦合金焊接的藥芯焊絲，由外皮及內部活性藥芯組成。所述外皮為鈦含量質量百分比不低于98%，氫含量質量百分比不超過0.015%的鈦帶，內部活性藥芯由金屬粉、Si粉、B粉以及活性劑組成，各組成成分的質量百分比：Ti為16％～34％；B為2%～6%；Co為0.2％～0.4％；Mn為0.8%～1%；Si為0.10%～0.25%；Ni為1%～3%；Cu為1%～3%；氯化物為1％～5％；氟鋁酸鹽為12％～16％；MgF2為5％～15％；SrF2為20%～60%。其中氯化物、氟鋁酸鹽、MgF2和SrF2為藥芯中的活性劑成分。焊接深寬比大，熔敷效率高，且使焊接工藝流程簡化，適用于鈦及鈦合金的焊接。

技術領域

本發明屬于焊接材料技術領域，用于鈦及鈦合金材料的焊接。

背景技術

鈦及其合金耐蝕性優良、密度小、比強度高、韌性好、低溫性能和高溫性能優異，被廣泛應用于航空航天、汽車、化工、冶金、造船、核電等工業部門。其中鈦合金板材焊接件被極多的應用于一些特殊場合，如制造人造地球衛星、航天飛機等，此外焊接也是鈦合金材料應用與維修的重要手段，因此研究鈦合金焊接對工業發展具有重要意義。

目前鈦合金焊接可采用氬弧焊、埋弧焊及電子束焊等焊接方法，其中尤以氬弧焊效率最高、適用范圍最廣，成為研究的熱點。而焊接材料是影響焊接過程和接頭質量的重要因素，目前的研究大多集中于TIG焊實心焊材的開發，如專利CN101966631A公開了一種高溫鈦合金焊接用實心焊絲，專利CN1814395A公開了一種高強雙相鈦合金用實心焊絲，專利CN104084712A公開了一種耐腐蝕性強的鈦合金焊接用實心焊絲。盡管上述實心焊絲可獲得性能較好的接頭，但在應用過程中，為了獲得較大熔深，減小能耗，通常要手工輔以活性劑使用，如專利CN104646866A公開了一種鈦合金焊接活性劑及焊接方法，仍采用實心焊絲，輔以活性劑使用，但其采用手工涂敷方法的效率低，而且焊接過程中活性劑涂敷層容易發生脫落，影響焊接質量。

發明內容

本發明的目的是提出解決上述問題的方法，提供了一種鈦及鈦合金焊接用藥芯焊絲，本發明的藥芯焊絲將活性劑加在藥芯焊絲里，在焊接過程中活性劑由藥芯焊絲過渡到電弧氣氛中，無需手工涂敷活性劑，不僅可以簡化工藝流程，而且可以保證焊接質量，實現對鈦及鈦合金的優質焊接。

一種鈦基合金藥芯焊絲，包括金屬外皮和內部活性藥芯，所述金屬外皮為鈦含量質量百分比不低于98%，氫含量質量百分比不超過0.015%的鈦帶，內部活性藥芯由金屬粉、B粉、Si粉以及活性劑組成，所述的金屬粉包括Ti、Co、Mn、Ni和Cu，所述的活性劑包括氯化物、氟鋁酸鹽、MgF₂和SrF₂，所述金屬粉、B粉、Si粉以及活性劑各組成成分的質量百分比：Ti為16％～34％；Co為0.2％～0.4％；Mn為0.8%～1%； Ni為1%～3%；Cu為1%～3%；B為2%～6%；Si為0.10％～0.25%；氯化物為1％～5％；氟鋁酸鹽為12％～16％；MgF₂為5％～15％；SrF₂為20％～60%。