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低氫高韌性酸性藥芯焊絲的制作方法

文檔序號(hào):12049777閱讀:317來(lái)源:國(guó)知局
本發(fā)明屬于焊接材料
技術(shù)領(lǐng)域
,具體涉及一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲。
背景技術(shù)
:藥芯焊絲一般分為酸性、堿性、金屬粉型和自保護(hù)型四種基本類型。其中酸性藥芯焊絲主要是用金紅石、硅鋁酸鹽進(jìn)行造渣,屬于TiO2-SiO2渣系。其焊接工藝性能優(yōu)異,溶渣的流動(dòng)性好,凝固溫度范圍很小,“具有短渣”的特性,適用于全位置焊接。由于酸性藥芯焊絲的藥粉中含有大量的金紅石,硅鋁酸鹽或其它的酸性氧化物,會(huì)使電弧穩(wěn)定性提高,使電弧柔軟,同時(shí),也會(huì)使液態(tài)金屬與溶渣的界面張力降低,促使熔滴顆粒變小,易形成噴射過渡。但其存在的一個(gè)很大的問題就是焊縫金屬的低溫沖擊韌性較差,因而限制了它在重要結(jié)構(gòu)焊接方面的應(yīng)用。為此,人們又研制出鈦鈣型藥芯焊絲,即在藥粉中加入多量的堿性氧化物,提高溶渣的堿度,這樣使焊縫金屬的低溫沖擊韌性得到了一定改善;但隨之產(chǎn)生的問題是由于溶渣流動(dòng)性過大,熔滴過渡形式由細(xì)顆粒過渡變?yōu)榇诸w粒過渡,使焊接工藝性能惡化。因而鈦鈣型藥芯焊絲的應(yīng)用范圍也受到一定限制。目前,現(xiàn)有酸性藥芯焊絲的特點(diǎn)是焊接工藝性能良好,但低溫沖擊韌性較差,其沖擊功標(biāo)準(zhǔn)值A(chǔ)kv≥27J(-20℃),擴(kuò)散氫含量一般為2~14ml/100g。隨著工業(yè)裝備向高強(qiáng)度、高韌性和超低氫發(fā)展,迫切需要一種焊接工藝優(yōu)良、高韌性、含氫量低的酸性藥芯焊絲,但目前尚未見到有此類產(chǎn)品技術(shù)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明提出一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲,該藥芯焊絲電弧穩(wěn)定性好、飛濺少、煙塵小、脫渣容易,具有高韌性、低含氫量特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲,包括低碳鋼外皮和藥芯,按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算,以藥芯總重量為基準(zhǔn),所述藥芯的組分為:螢石3~7%、二氧化鈦5~10%、石墨3~6%、鉬鐵粉1~3%、硅錳合金15~30%、二氧化硅10~15%、鎳6~10%、氧化鋁2~6%、氧化錳2~6%,余量為鐵粉;所述藥芯的填充率為30~40%。進(jìn)一步,所述錳硅合金中錳的含量為65~75%。進(jìn)一步,按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算,以藥芯總重量為基準(zhǔn),所述藥芯的組分為:螢石4%、二氧化鈦7%、石墨5%、鉬鐵粉2%、硅錳合金22%、二氧化硅12%、鎳8%、氧化鋁4%、氧化錳5%,余量為鐵粉;所述藥芯的填充率為32~38%。進(jìn)一步,按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算,以藥芯總重量為基準(zhǔn),所述藥芯的組分為:螢石7%、二氧化鈦5%、石墨6%、鉬鐵粉1%、硅錳合金16%、二氧化硅10%、鎳10%、氧化鋁6%、氧化錳6%,余量為鐵粉。進(jìn)一步,按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算,以藥芯總重量為基準(zhǔn),所述藥芯的組分為:螢石3%、二氧化鈦10%、石墨5%、鉬鐵粉3%、硅錳合金28%、二氧化硅15%、鎳6%、氧化鋁2%、氧化錳2%,余量為鐵粉。進(jìn)一步,藥芯焊絲的直徑為1.6mm。進(jìn)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(jì),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。二氧化鈦:主要作用是穩(wěn)弧、造渣,調(diào)整熔渣物理性能,改善焊縫成型和減少飛濺。若含量過低,則不易形成短渣,對(duì)立、橫位置焊不利;若含量太高,則明顯影響綜合力學(xué)性能。鉬鐵:鉬細(xì)化焊縫金屬晶粒尺寸,能顯著提高焊縫金屬?gòu)?qiáng)度,但過高會(huì)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(lái)源于鉬鐵。Mo能顯著提高焊縫金屬?gòu)?qiáng)度,主要來(lái)源于鉬鐵。鉬鐵占焊絲總重量的0.1~0.3%。但大于0.3%會(huì)影響焊縫金屬韌性,小于0.1%時(shí)對(duì)其強(qiáng)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(wěn)弧,為了保證高的熔敷效率、主要來(lái)源于還原鐵粉或霧化鐵粉。SiO2是一種酸性物質(zhì),降低了堿度,能影響抗氣孔能力,SiO2參與造渣,調(diào)整渣的凝固點(diǎn)、表面張力及熔渣高溫粘度,對(duì)焊縫成形的控制非常重要。氧化鋁是高熔點(diǎn)物質(zhì),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(wěn)弧、造渣的作用。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(wěn)弧、造渣的作用。本發(fā)明的有益效果:1、本發(fā)明的低氫高韌性酸性藥芯焊絲,其焊接工藝性能良好,電弧穩(wěn)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(biāo)準(zhǔn)。2、具有優(yōu)良焊接工藝性能。保證焊縫具有高強(qiáng)度、高韌性、擴(kuò)散氫含量低(甘油法平均值1.13ml/100g;水銀法平均值5.8ml/100g)。3、焊絲具有良好的力學(xué)性能,熔敷金屬韌性良好,抗拉強(qiáng)度大于650MPa,延伸率大于30%,-20℃沖擊吸收能量達(dá)到80J。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲,包括低碳鋼外皮和藥芯,按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算,以藥芯總重量為基準(zhǔn),所述藥芯的組分為:螢石4%、二氧化鈦7%、石墨5%、鉬鐵粉2%、硅錳合金22%、二氧化硅12%、鎳8%、氧化鋁4%、氧化錳5%,余量為鐵粉;所述藥芯的填充率為36%。本實(shí)施例焊接參數(shù):I=340-350A、U=32-33V、氣體流量25L/min、采用CO2氣體保護(hù),CO2氣體純度99.98%以上,其焊絲熔敷金屬化學(xué)成分見表1,熔敷金屬力學(xué)性能見表2:表1熔敷金屬化學(xué)成分(wt%)CMnSiSPNiMo0.0731.330.320.00820.0150.0150.13表2熔敷金屬力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度(MPa)屈服點(diǎn)(MPa)延伸率(%)-20℃沖擊功(J)6524823286實(shí)施例2一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲,包括低碳鋼外皮和藥芯,按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算,以藥芯總重量為基準(zhǔn),所述藥芯的組分為:螢石7%、二氧化鈦5%、石墨6%、鉬鐵粉1%、硅錳合金16%、二氧化硅10%、鎳10%、氧化鋁6%、氧化錳6%,余量為鐵粉;所述藥芯的填充率為31%。其余與實(shí)施例1相同,其焊絲熔敷金屬化學(xué)成分見表3,熔敷金屬力學(xué)性能見表4:表3熔敷金屬化學(xué)成分(wt%)CMnSiSPNiMo0.0821.360.280.00820.0110.0140.13表2熔敷金屬力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度(MPa)屈服點(diǎn)(MPa)延伸率(%)-20℃沖擊功(J)6634873582實(shí)施例3一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲,包括低碳鋼外皮和藥芯,按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算,以藥芯總重量為基準(zhǔn),所述藥芯的組分為:螢石3%、二氧化鈦10%、石墨5%、鉬鐵粉3%、硅錳合金28%、二氧化硅15%、鎳6%、氧化鋁2%、氧化錳2%,余量為鐵粉;所述藥芯的填充率為40%。其余與實(shí)施例1相同,其焊絲熔敷金屬化學(xué)成分見表5,熔敷金屬力學(xué)性能見表6:表5熔敷金屬化學(xué)成分(wt%)CMnSiSPNiMo0.0841.320.280.00810.0110.0130.12表6熔敷金屬力學(xué)性能以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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