本發(fā)明涉及一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，屬于焊接加工
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：在電力傳輸設(shè)備中涉及鋼管電桿、輸變電鐵塔等鋼構(gòu)件的制造，必不可少地涉及金屬工件的焊接，焊接也稱作熔接、镕接，是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的制造工藝及技術(shù)。藥芯焊絲也稱為管狀焊絲，可以通過調(diào)整藥粉的合金成分種類和比例，很方便地設(shè)計(jì)出各種不同用途(耐磨，高強(qiáng)，耐熱，耐蝕，耐低溫等)的焊接材料，因?yàn)樗幮竞附z的藥芯的合金成分可根據(jù)需要進(jìn)行靈活方便的調(diào)整，所以藥芯焊絲的許多品種是實(shí)心焊絲無法冶煉和軋制的。藥芯焊絲突顯了許多焊接方法的有利特性，對(duì)各種鋼材的焊接適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率上又有氣體保護(hù)金屬電弧焊及埋弧焊的特點(diǎn)。然而焊絲焊接過程中仍存藥芯韌性和可塑性較差，融敷速度慢，在送絲較實(shí)心焊絲困難，焊絲外表面容易銹蝕，粉劑易吸潮的現(xiàn)象，從而限制了焊接加工效率和質(zhì)量。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，藥芯焊絲韌性、可塑性好，易于保存，融敷速度快，送絲方便，利于提高焊接加工效率和質(zhì)量。本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，其焊接方法如下：（1）將焊接工件接頭處進(jìn)行機(jī)械加工做U形坡口處理，隨后將U形坡口側(cè)邊做弧度處理，并保證表面粗糙度大于Ra3.6，接頭裝配面平面度和垂直度小于0.15mm；（2）將焊接工件縫邊部做表面處理，去除表面油污、氧化膜和多余物；（3）將焊接工件U形坡口處進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度不低于120~160℃，去除焊縫表面附著的冰晶或水分；（4）對(duì)焊接工件進(jìn)行裝配，并保證接頭處的裝配間隙小于0.18mm，錯(cuò)邊量小于0.4mm，并以焊接夾具將接頭處點(diǎn)固定；（5）在富氬混合氣保護(hù)下，采用金屬粉芯藥芯焊絲對(duì)焊接工件處電弧焊加工，打底層采用內(nèi)填絲法，打底層焊接后采用外填絲法逐層焊接，并控制層間溫度為220~330℃，所述金屬粉芯藥芯由薄帶剛焊絲外皮包裹金屬粉芯組成；所述薄帶剛焊絲外皮含有Si：0.2~0.3質(zhì)量%，Mn：2~2.6質(zhì)量%，P：0.01~0.05質(zhì)量%，Sr：0.1~0.2質(zhì)量%，Ga：1.3~1.5質(zhì)量%，Ni：0.03~0.1質(zhì)量％；所述金屬粉芯含有Ti：3~4質(zhì)量%，SiO2：2~5質(zhì)量%，Al2O3：4~6質(zhì)量%，MgO：3~8量%，F(xiàn)：8~12量%，F(xiàn)e2O3：5~6質(zhì)量%，MnO2：1~2質(zhì)量%，S：0.004~0.006質(zhì)量%，P：0.01~0.03質(zhì)量%，B：0.004~0.008質(zhì)量%；（6）對(duì)焊接工件焊縫背部進(jìn)行修焊加工，U形坡口處清洗磨光。上述一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，其中，弧度處理時(shí)弧邊對(duì)應(yīng)的圓心角為20~35°。上述一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，其中，步驟（3）預(yù)熱范圍為U形坡口的80~120mm內(nèi)。上述一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，其中，所述富氬混合氣由氬氣和二氧化碳按體積比8:3。上述一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，其中，步驟（5）電弧焊加工過程中焊絲伸長度為12~16mm，富氬混合氣流量為25~30L/min,焊接速度為250~300mm/min,電弧電壓為26~32V，焊接電流為340~380A。上述一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，其中，所述金屬粉芯藥芯焊絲截面直徑為1.3~1.5mm。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明采用U形坡口側(cè)邊做弧度處理形成焊接口，坡口較窄，利于減少焊接層道降低生產(chǎn)成本，并采用新配方的金屬粉芯藥芯焊絲，由薄帶剛焊絲外皮包裹金屬粉芯組成，電流密度大、熔化速度快，金屬粉型較非金屬礦物粉熔點(diǎn)低，熔化能量低，融敷速度快，未添加氟化物，解決氟化物煙塵大的缺陷，脫氧產(chǎn)物易于在熔池表面形成保護(hù)膜，Mn，P，Sr，Ga，Ni等金屬易于在焊接金屬中彌散分布，提高合金的耐磨性，硅的熔池能改善液態(tài)金屬的流動(dòng)性，易于焊縫成型，各元素比例適宜，使焊絲幾乎沒有大的焊接飛濺，且焊層硬度高，沖擊韌性好，耐磨性、抗裂性好，降低保護(hù)氣體成本，從而利于提高焊機(jī)效率和質(zhì)量。附圖說明圖1為本發(fā)明焊接頭示意圖。（圖中，焊接工件1，U形坡口2）。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，其焊接方法如下：（1）將焊接工件接頭處進(jìn)行機(jī)械加工做U形坡口處理，隨后將U形坡口側(cè)邊做弧度處理，弧度處理時(shí)弧邊對(duì)應(yīng)的圓心角a為25°并保證表面粗糙度大于Ra3.6，接頭裝配面平面度和垂直度為0.1mm；（2）將焊接工件縫邊部做表面處理，去除表面油污、氧化膜和多余物；（3）將焊接工件U形坡口處進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱范圍為U形坡口的130mm內(nèi)，預(yù)熱溫度不低于150℃，去除焊縫表面附著的冰晶或水分；（4）對(duì)焊接工件進(jìn)行裝配，并保證接頭處的裝配間隙為0.15mm，錯(cuò)邊量為0.3mm，并以焊接夾具將接頭處點(diǎn)固定；（5）在富氬混合氣保護(hù)下，所述富氬混合氣由氬氣和二氧化碳按體積比8:3，采用金屬粉芯藥芯焊絲對(duì)焊接工件處電弧焊加工，電弧焊加工過程中焊絲伸長度為14mm，富氬混合氣流量為26L/min,焊接速度為270mm/min,電弧電壓為30V，焊接電流為350A，打底層采用內(nèi)填絲法，打底層焊接后采用外填絲法逐層焊接，并控制層間溫度為280℃；所述金屬粉芯藥芯焊絲截面直徑為1.4mm所述金屬粉芯藥芯由薄帶剛焊絲外皮包裹金屬粉芯組成；所述薄帶剛焊絲外皮含有Si：0.25質(zhì)量%，Mn：2.3質(zhì)量%，P：0.03質(zhì)量%，Sr：0.1質(zhì)量%，Ga：1.5質(zhì)量%，Ni：0.5質(zhì)量％；所述金屬粉芯含有Ti：3.5質(zhì)量%，SiO2：4質(zhì)量%，Al2O3：5質(zhì)量%，MgO：4量%，F(xiàn)：11量%，F(xiàn)e2O3：5質(zhì)量%，MnO2：2質(zhì)量%，S：0.005質(zhì)量%，P：0.025質(zhì)量%，B：0.006質(zhì)量%；（6）對(duì)焊接工件焊縫背部進(jìn)行修焊加工，U形坡口處清洗磨光。實(shí)施例2一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，其焊接方法如下：（1）將焊接工件接頭處進(jìn)行機(jī)械加工做U形坡口處理，隨后將U形坡口側(cè)邊做弧度處理，弧度處理時(shí)弧邊對(duì)應(yīng)的圓心角a為32°并保證表面粗糙度大于Ra3.6，接頭裝配面平面度和垂直度為0.13mm；（2）將焊接工件縫邊部做表面處理，去除表面油污、氧化膜和多余物；（3）將焊接工件U形坡口處進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱范圍為U形坡口的90mm內(nèi)，預(yù)熱溫度為140℃，去除焊縫表面附著的冰晶或水分；（4）對(duì)焊接工件進(jìn)行裝配，并保證接頭處的裝配間隙為0.12mm，錯(cuò)邊量為0.2mm，并以焊接夾具將接頭處點(diǎn)固定；（5）在富氬混合氣保護(hù)下，所述富氬混合氣由氬氣和二氧化碳按體積比8:3，采用金屬粉芯藥芯焊絲對(duì)焊接工件處電弧焊加工，電弧焊加工過程中焊絲伸長度為15mm，富氬混合氣流量為27L/min,焊接速度為260mm/min,電弧電壓為28V，焊接電流為350A，打底層采用內(nèi)填絲法，打底層焊接后采用外填絲法逐層焊接，并控制層間溫度為310℃；所述金屬粉芯藥芯焊絲截面直徑為1.3mm所述金屬粉芯藥芯由薄帶剛焊絲外皮包裹金屬粉芯組成；所述薄帶剛焊絲外皮含有Si：0.2質(zhì)量%，Mn：2.4質(zhì)量%，P：0.04質(zhì)量%，Sr：0.18質(zhì)量%，Ga：1.3質(zhì)量%，Ni：0.09質(zhì)量％；所述金屬粉芯含有Ti：4質(zhì)量%，SiO2：2質(zhì)量%，Al2O3：4.2質(zhì)量%，MgO：6.7量%，F(xiàn)：8.1量%，F(xiàn)e2O3：5.8質(zhì)量%，MnO2：1.6質(zhì)量%，S：0.004質(zhì)量%，P：0.02質(zhì)量%，B：0.005質(zhì)量%；（6）對(duì)焊接工件焊縫背部進(jìn)行修焊加工，U形坡口處清洗磨光。實(shí)施例3一種金屬粉芯藥芯焊絲高效焊接方法，其焊接方法如下：（1）將焊接工件接頭處進(jìn)行機(jī)械加工做U形坡口處理，隨后將U形坡口側(cè)邊做弧度處理，弧度處理時(shí)弧邊對(duì)應(yīng)的圓心角a為24°并保證表面粗糙度大于Ra3.6，接頭裝配面平面度和垂直度為0.13mm；（2）將焊接工件縫邊部做表面處理，去除表面油污、氧化膜和多余物；（3）將焊接工件U形坡口處進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱范圍為U形坡口的90mm內(nèi)，預(yù)熱溫度為145℃，去除焊縫表面附著的冰晶或水分；（4）對(duì)焊接工件進(jìn)行裝配，并保證接頭處的裝配間隙為0.11mm，錯(cuò)邊量為0.3mm，并以焊接夾具將接頭處點(diǎn)固定；（5）在富氬混合氣保護(hù)下，所述富氬混合氣由氬氣和二氧化碳按體積比8:3，采用金屬粉芯藥芯焊絲對(duì)焊接工件處電弧焊加工，電弧焊加工過程中焊絲伸長度為13mm，富氬混合氣流量為26L/min,焊接速度為290mm/min,電弧電壓為27V，焊接電流為360A，打底層采用內(nèi)填絲法，打底層焊接后采用外填絲法逐層焊接，并控制層間溫度為310℃；所述金屬粉芯藥芯焊絲截面直徑為1.5mm所述金屬粉芯藥芯由薄帶剛焊絲外皮包裹金屬粉芯組成；所述薄帶剛焊絲外皮含有Si：0.3質(zhì)量%，Mn：2.4質(zhì)量%，P：0.03質(zhì)量%，Sr：0.14質(zhì)量%，Ga：1.5質(zhì)量%，Ni：0.07質(zhì)量％；所述金屬粉芯含有Ti：3.6質(zhì)量%，SiO2：3.1質(zhì)量%，Al2O3：5.2質(zhì)量%，MgO：6.4量%，F(xiàn)：9.7量%，F(xiàn)e2O3：5.3質(zhì)量%，MnO2：1.6質(zhì)量%，S：0.005質(zhì)量%，P：0.02質(zhì)量%，B：0.005質(zhì)量%；（6）對(duì)焊接工件焊縫背部進(jìn)行修焊加工，U形坡口處清洗磨光。將實(shí)施例1-3制得的焊接產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測，檢測結(jié)果如下：編號(hào)屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度低溫抗沖擊能量（J）延伸率（%）未融合未焊透氣孔夾渣實(shí)施例141652832025未見未見未見未見實(shí)施例241051231221未見未見未見未見實(shí)施例340853031524未見未見未見未見由此可見，按此工藝制得的焊層硬度高，沖擊韌性好，耐磨性、抗裂形好，降低了保護(hù)氣體成本，從而利于提高焊機(jī)效率和質(zhì)量。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3