[發明專利]一種適合中厚板不開坡口高速焊接的金屬粉藥芯焊絲

有效

• 申請號: 202010032835.0
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111203674B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 吳光輝;劉飛;周海龍;汪濤
• 申請（專利權）人: 武漢鐵錨焊接材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/368
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 徐瑛

本發明提供了一種適合中厚板不開坡口高速焊接的金屬粉藥芯焊絲，包括鋼皮和包裹在鋼皮內的藥芯，所述藥芯各成分及其在藥芯中所占的質量百分比含量為：硅錳合金5～8％，錳氧化物2～4％，硅鐵3～5％，鋁粉1～2％，石墨1～2％，余量為鐵粉。該發明通過對藥芯配方設計，使得焊絲焊接接縫具有良好的熔深，適合中厚板不開坡口高速焊接，焊接速度可達450～600mm/min，有效提高焊接工作效率；而且本發明的金屬粉藥芯焊絲具有優良的焊接工藝性能，熔敷金屬和焊接接頭綜合性能：屈服強度≥390MPa，抗拉強度≥490MPa，伸長率≥22％；?30℃條件下Akv≥47J。

技術領域

本發明屬于焊接材料技術領域，具體涉及一種適合中厚板不開坡口高速焊接的金屬粉藥芯焊絲。

背景技術

金屬粉藥芯焊絲有藥芯焊絲飛濺小、熔化快的特點，也有實心焊絲熔敷效率高，可大電流焊接的特點。金屬粉藥芯焊絲由藥粉和鋼皮組成，鋼皮在外藥粉在內，藥粉主要由多種合金粉等組合合成，這些合金粉是決定該藥芯焊絲的力學性能的主要影響因素，也是其焊絲生產制造的核心工藝技術。在中厚板的對接焊接中，為了保證焊透，通常采用開坡口多層多道焊接工藝，然而開坡口需要耗費較多的成本和時間，并且加大了焊接工作量。

中國專利CN107081537A公開了一種工程機械高速焊用金屬粉芯藥芯焊絲及其焊接方法，焊接速度僅僅360～420mm/min，沒有涉及不開坡口焊接工藝，并且該金屬粉藥芯焊絲限定用于工程機械超高強度鋼(抗拉強度為670～770MPa)領域。

中國專利CN102489902A公開了一種具有高沖擊韌性鋼焊接用金屬粉型藥芯焊絲，該焊絲針對Q460q、Q500q類鋼提出，沒有涉及不開坡口焊接工藝及焊接速度。

中國專利CN103071941A公開了一種高韌性、抗氫致、硫化物應力腐蝕裂紋的金屬粉型藥芯焊絲及制法，通過嚴格選擇原材料控制S、P，以達到獲得一種高韌性抗氫致及硫化物應力腐蝕裂紋的金屬粉型藥芯焊絲，所使用焊接電流電壓偏小，沒有涉及不開坡口焊接工藝及焊接速度。

發明內容

本發明的目的是克服現有中厚板的對接焊接中采用開坡口多層多道焊接工藝，耗費較多的成本和時間，且加大了焊接工作量的問題。

為此，本發明提供了一種適合中厚板不開坡口高速焊接的金屬粉藥芯焊絲，包括鋼皮和包裹在鋼皮內的藥芯，所述藥芯各成分及其在藥芯中所占的質量百分比含量為：硅錳合金5～8％，錳氧化物2～4％，硅鐵3～5％，鋁粉1～2％，石墨1～2％，余量為鐵粉。

進一步的，所述藥芯填充率為20～25％。

進一步的，所述硅錳合金中各化學成分質量百分比含量如下：Si≥22％，Mn≥63％，其余為鐵及不可避免的雜質。

進一步的，所述錳氧化物為一氧化錳、二氧化錳、三氧化二錳、四氧化三錳中的一種或幾種混合物。

進一步的，所述硅鐵中Si質量百分比含量為40～55％，其余為鐵及不可避免的雜質。

作為實施方式之一，所述藥芯各成分及其在藥芯中所占的質量百分比含量為：硅錳合金5％，錳氧化物4％，硅鐵5％，鋁粉2％，石墨1％，余量為鐵粉。

作為實施方式之一，所述藥芯各成分及其在藥芯中所占的質量百分比含量為：硅錳合金6％，錳氧化物3％，硅鐵4％，鋁粉1.5％，石墨1％，余量為鐵粉。

作為實施方式之一，所述藥芯各成分及其在藥芯中所占的質量百分比含量為：硅錳合金8％，錳氧化物3％，硅鐵3％，鋁粉1％，石墨2％，余量為鐵粉。

作為實施方式之一，所述藥芯各成分及其在藥芯中所占的質量百分比含量為：硅錳合金8％，錳氧化物2％，硅鐵5％，鋁粉2％，石墨2％，余量為鐵粉。

本發明適合中厚板不開坡口高速焊接的金屬粉藥芯焊絲的配方設計原理如下：