一種管線鋼用自保護藥芯焊絲的製作方法
2023-06-04 21:57:56 2
本發明涉及焊絲
技術領域：
，尤其涉及一種管線鋼用自保護藥芯焊絲。
背景技術：
：藥芯焊絲是一種新型焊接材料，無需外加保護措施即可施焊，由於其焊接設備簡便、焊接效果好等特點，被廣泛應用於油氣管線、橋梁建築、汽車製造和石油化工等領域。焊接質量的好壞、焊接效率的高低是由焊接材料、焊接工藝決定的，尤其焊接材料是焊接的關鍵，目前管線鋼用藥芯焊絲還存在成分配置不合理，導致熔敷金屬出現小氣孔和裂紋，同時在低溫韌性與耐腐蝕上還有待提高。技術實現要素：基於
背景技術：
存在的技術問題，本發明提出了一種管線鋼用自保護藥芯焊絲，施焊後熔敷金屬組織緻密，無氣孔和裂紋出現，與母材結合良好且性能穩定，焊接接頭具有良好的耐磨性、耐腐蝕性與低溫韌性。本發明提出了一種管線鋼用自保護藥芯焊絲，由藥芯和包覆在藥芯外側的低碳鋼帶外皮組成，藥芯的原料按重量份包括：錳粉1-3.5份、銅粉0.5-1.2份、鉻粉15.5-20份、鈦粉3.5-6份、鎳粉0.8-1.5份、二氧化鈦1-2份、二氧化鋯1-2份、矽鐵合金2.5-4份、鎂鋁合金1-2份、鉬鐵0.8-2份、鈮鐵1-3份、釩氮合金2-4份、碳酸鹽4-6份、氟化鈉2-4份、氟化鈣1-3份、鈰鐵合金0.2-0.8份、釔鐵合金0.5-1份、石墨1.2-2份、鐵粉120-150份。具體實施方式中，錳粉的重量份還可以為1.5、2、2.5、3份，銅粉的重量份還可以為0.6、0.7、0.8、0.9、1份，鉻粉的重量份還可以為16、16.5、17、17.5、18、19份，鈦粉的重量份還可以為4、4.5、5、5.5份，鎳粉的重量份還可以為0.9、1、1.1、1.2、1.3份，二氧化鈦的重量份還可以為1.2、1.4、1.6、1.8份，二氧化鋯的重量份還可以為1.2、1.4、1.5、1.6、1.8份，矽鐵合金的重量份還可以為2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8份，鎂鋁合金的重量份還可以為1.2、1.4、1.5、1.6、1.8份，鉬鐵的重量份還可以為1、1.2、1.4、1.6、1.8份，鈮鐵的重量份還可以為1.4、1.8、2、2.2、2.5、2.8份，釩氮合金的重量份還可以為2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份，碳酸鹽的重量份還可以為4.4、4.8、5、5.2、5.5、5.8份，氟化鈉的重量份還可以為2.4、2.8、3、3.2、3.4、3.8份，氟化鈣的重量份還可以為1.4、1.8、2、2.4、2.8份，鈰鐵合金的重量份還可以為0.3、0.4、0.5、0.6、0.7份，釔鐵合金的重量份還可以為0.6、0.7、0.75、0.8、0.9份，石墨的重量份還可以為1.4、1.5、1.6、1.7、1.8份，鐵粉的重量份還可以為124、128、130、134、138份。優選地，藥芯的原料按重量份包括：錳粉1.5-3份、銅粉0.7-1份、鉻粉16-19份、鈦粉4-5.5份、鎳粉0.9-1.3份、二氧化鈦1.3-1.7份、二氧化鋯1.3-1.7份、矽鐵合金2.8-3.5份、鎂鋁合金1.2-1.8份、鉬鐵1-1.6份、鈮鐵1.5-2.5份、釩氮合金2.5-3.5份、碳酸鹽4.5-5.5份、氟化鈉2.5-3.5份、氟化鈣1.5-2.5份、鈰鐵合金0.4-0.6份、釔鐵合金0.6-0.9份、石墨1.4-1.8份、鐵粉130-140份。優選地，碳酸鹽為碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅中的一種或兩種以上組成的混合物。優選地，鉬鐵中鉬元素含量為65-70wt％。優選地，鈰鐵合金中鈰元素含量為70-75wt％。優選地，釔鐵合金中釔元素含量為85-90wt％。優選地，藥芯與藥芯焊絲的重量比為100:25-35。優選地，藥芯焊絲的直徑為2.8-3.8mm。本發明採用常規製備工藝製得。本發明中通過控制錳粉、銅粉、鉻粉、鎳粉的含量，提高了焊接接頭的強度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性，同時又使焊接接頭具有良好低溫韌性與抗開裂能；通過添加並控制碳酸鹽與氟化鈉、氟化鈣的含量，作為造氣劑，使本發明藥芯焊絲具有良好的自保護功能，有效阻止了有害氣體的侵入，通過添加並控制鈦粉、鎂鋁合金、鉬鐵、鈮鐵的含量，具有良好的脫氧、脫氮、脫硫效果，碳酸鹽、氟化鈉、氟化鈣與鈦粉、鎂鋁合金、鉬鐵、鈮鐵配合，具有協同作用，具有促進非金屬夾雜物的上浮，減少有害氣體對於熔敷金屬的侵害，淨化了熔池，降低了熔敷金屬的氣孔敏感性，抑制熔敷金屬產生氣孔、裂紋等現象，同時有效改善了焊液的流動性、成形性及本發明藥芯焊絲的焊接性能，且使焊接接頭具有良好的抗開裂性能、脫渣性能、耐溫性及與母材的結合強度；通過添加並控制鈦粉、鉻粉、鉬鐵、鈮鐵與石墨的含量，生成強化相tic、cr23c6、cr7c3、mo2c、nbc,且部分鈦與氧元素結合生成tio，彌散分布在熔敷金屬中，與鈰鐵合金、釔鐵合金中的稀土元素配合，作為異質形核的質點，促進針狀鐵素體、初生碳化物和少量粒狀貝氏體的形成，生成的針狀鐵素體在熔敷金屬中起到釘扎作用，提高熔敷金屬與母材的結合強度，與釩氮合金配合，具有沉降強化和細晶強化效果，進一步提高熔敷金屬結構中的位錯密度，改善熔敷金屬組織結構，提高了熔敷金屬的硬度、強度、低溫韌性、耐腐蝕性、熱穩定性和結構穩定性，延長金屬構件的使用壽命。本發明提出的一種管線鋼用自保護藥芯焊絲，施焊後熔敷金屬組織緻密，無氣孔和裂紋出現，與母材結合良好且性能穩定，焊接接頭具有良好的耐磨性、耐腐蝕性與低溫韌性。具體實施方式下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。實施例1本發明提出的一種管線鋼用自保護藥芯焊絲，由藥芯和包覆在藥芯外側的低碳鋼帶外皮組成，藥芯的原料按重量份包括：錳粉1份、銅粉1.2份、鉻粉15.5份、鈦粉6份、鎳粉0.8份、二氧化鈦2份、二氧化鋯1份、矽鐵合金4份、鎂鋁合金1份、鉬鐵2份、鈮鐵1份、釩氮合金4份、碳酸鹽4份、氟化鈉4份、氟化鈣1份、鈰鐵合金0.8份、釔鐵合金0.5份、石墨2份、鐵粉120份。實施例2本發明提出的一種管線鋼用自保護藥芯焊絲，由藥芯和包覆在藥芯外側的低碳鋼帶外皮組成，藥芯的原料按重量份包括：錳粉3.5份、銅粉0.5份、鉻粉20份、鈦粉3.5份、鎳粉1.5份、二氧化鈦1份、二氧化鋯2份、矽鐵合金2.5份、鎂鋁合金2份、鉬鐵0.8-份、鈮鐵3份、釩氮合金2份、碳酸鹽6份、氟化鈉2份、氟化鈣3份、鈰鐵合金0.2份、釔鐵合金1份、石墨1.2份、鐵粉150份。實施例3本發明提出的一種管線鋼用自保護藥芯焊絲，由藥芯和包覆在藥芯外側的低碳鋼帶外皮組成，藥芯的原料按重量份包括：錳粉2.2份、銅粉0.9份、鉻粉18份、鈦粉4.8份、鎳粉1.1份、二氧化鈦1.6份、二氧化鋯1.5份、矽鐵合金3.3份、鎂鋁合金1.5份、鉬鐵1.4份、鈮鐵2.1份、釩氮合金3份、碳酸鹽5.2份、氟化鈉2.4份、氟化鈣1.4份、鈰鐵合金0.5份、釔鐵合金0.8份、石墨1.6份、鐵粉135份。其中，碳酸鹽為碳酸鈣；鉬鐵中鉬元素含量為68wt％；鈰鐵合金中鈰元素含量為73wt％；釔鐵合金中釔元素含量為88wt％；藥芯與藥芯焊絲的重量比為100:30；藥芯焊絲的直徑為3.2mm。實施例4本發明提出的一種管線鋼用自保護藥芯焊絲，由藥芯和包覆在藥芯外側的低碳鋼帶外皮組成，藥芯的原料按重量份包括：錳粉1.5份、銅粉1份、鉻粉16份、鈦粉5.5份、鎳粉0.9份、二氧化鈦1.7份、二氧化鋯1.3份、矽鐵合金3.5份、鎂鋁合金1.2份、鉬鐵1.6份、鈮鐵1.5份、釩氮合金3.5份、碳酸鹽4.5份、氟化鈉3.5份、氟化鈣1.5份、鈰鐵合金0.6份、釔鐵合金0.6份、石墨1.8份、鐵粉130份。其中，碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸鎂按重量比為1:1:1組成的混合物；鉬鐵中鉬元素含量為65wt％；鈰鐵合金中鈰元素含量為70wt％；釔鐵合金中釔元素含量為85wt％；藥芯與藥芯焊絲的重量比為100:25；藥芯焊絲的直徑為2.8mm。實施例5本發明提出的一種管線鋼用自保護藥芯焊絲，由藥芯和包覆在藥芯外側的低碳鋼帶外皮組成，藥芯的原料按重量份包括：錳粉3份、銅粉0.7份、鉻粉19份、鈦粉4份、鎳粉1.3份、二氧化鈦1.3份、二氧化鋯1.7份、矽鐵合金2.8份、鎂鋁合金1.8份、鉬鐵1份、鈮鐵2.5份、釩氮合金2.5份、碳酸鹽5.5份、氟化鈉2.5份、氟化鈣2.5份、鈰鐵合金0.4份、釔鐵合金0.9份、石墨1.4份、鐵粉140份。其中，碳酸鹽為碳酸鋰、碳酸鉀、碳酸鋅按重量比為1:1:1組成的混合物；鉬鐵中鉬元素含量為70wt％；鈰鐵合金中鈰元素含量為75wt％；釔鐵合金中釔元素含量為90wt％；藥芯與藥芯焊絲的重量比為100:35；藥芯焊絲的直徑為3.8mm。對本發明實施例5中管線鋼用自保護藥芯焊絲焊接後的熔敷金屬進行性能測試，與現有技術相比結果如下：現有技術實施例5屈服強度/mpa523620抗拉強度/mpa596722伸長率/％31.535.6-20℃衝擊吸收功/j134170通過上述表格可以看出，本發明管線鋼用自保護藥芯焊絲與現有技術相比，在屈服強度、抗拉強度、伸長率與低溫衝擊功發麵都得到了提升，表現出的優異性能，更加適合生產使用。以上，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。當前第1頁12