用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲的製作方法

2023-04-28 05:08:06

專利名稱：用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲的製作方法
技術領域：
本發明屬於焊接材料技術領域，涉及一種藥芯焊絲，特別是涉及到一種用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲。
背景技術：
自保護藥芯焊絲具有操作簡便、焊接效率高、綜合成本低、抗風能力強、比氣保護焊絲更適合野外作業、焊接工藝性能好、焊接接頭質量好等優點，因此得到了廣泛應用。但是，目前通常的配方中加入大量的脫氧劑和脫氮劑，會降低焊縫塑性；或加入大量保護電弧不受空氣侵入的氟化物，但是大量氟化物的加入會造成焊接效果變差，飛濺顆粒大等缺點，平焊和橫焊時焊道凹凸不平，脫渣變差。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術的上述不足，提供一種能夠改善自保護藥芯焊絲焊縫金屬的塑性，降低飛濺，適應於平焊和橫焊，以及改善脫渣性能和焊縫成型的自保護藥芯焊絲。本發明為實現發明目的採用的技術方案是:用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，關鍵是:所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:猛3-10%，鎳1-4%，鋁
1-5 %，鎂1-9 %，碳酸鹽10-20 %，氟化物1-10 %，二氧化鈦1-7 %，氧化鎂7-10 %，二氧化矽3-13%，鐵粉 25-50% ο所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按`重量百分比組成為:錳6-9%，鎳2-3%，鋁3-5 %，鎂4-7 %，碳酸鹽12-17 %，氟化物3-7 %，二氧化鈦3_5 %，氧化鎂7_10 %，二氧化矽
7-10%，鐵粉 25-50% ο所述的藥芯佔焊絲總重量的比例為12-26%。所述的碳酸鹽為碳酸鋇或碳酸鈣其中的一種。所述的氟化物包括LiF和CaF2,且LiF和CaF2的重量配比為1: (1_2)。所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:LiF3%，CaF26 %, A14%,Mg8%, Si023.5%, CaCO3Il%, Ti026%, Mn8%, Nil.5%, Mg07%, Fe42% 所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:LiF2%，CaF24 %, A15%,Mg6%, Si0213%, CaC0318%, Ti025%, Mn5%, Ni3%, Mg010%, Fe29%0所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:LiF3.5%，CaF23.5%,A13%, Mg9%, SiO2IO%, CaC0320%, Ti027%, Mn3%, Ni3%, Mg05%, Fe33% ο所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:LiF2.5%，CaF22.5%,A12%, Mg3%, Si026%, CaC0315%, Ti024%, Mnl0%, Ni2%, Mg09%, Fe44%0所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:LiF4%，CaF26 %, A14%,Mg7%, Si023.5%, CaCO3Il%, Ti026%, Mn8%, Nil.5%, Mg07%, Fe42% 本發明藥芯焊絲的各組元成分設計思路:
氟化物由LiF，CaF2等氟化物組成，CaF2的加入可以保護熔滴不受空氣的侵入，CaF2的加入量太多不利橫焊位置的焊接，量太少則焊縫成型粗糙，LiF能有效防止空氣侵入，是理想的保護劑，為了得到理想的焊接工藝性能，調整好兩者之間的比例，通過反覆試驗，發明人認為LiF: CaF2之間的比例在1: 2效果尤為明顯，可以獲得理焊接效果，焊縫光亮且有細密的波紋，且兩者合適的比例還可以有效的防止氣孔，減少大顆粒飛濺。碳酸鹽包括白雲石、菱苦土、大理石等物質，碳酸鹽在電弧熱的作用下分解成CO2和CaO，CO2氣體能有效的保護外部氣體的侵入，CaO則能增加鹼度，改善焊縫成型，如果碳酸鹽的含量過多則分解出的CO2能使飛濺增加，且渣的流動性變差，操作難度大。適量的CaO還能降低焊縫金屬中S元素的含量，可以顯著增強抗熱裂紋的能力。石英砂中主要含量是SiO2,適量填加SiO2起到細化熔滴的作用，可以減少飛濺，還能起到調節熔渣的粘度。且SiO2能與CaO和CaF2 —起調整渣的流動性，改善焊縫成型。填加適量的TiO2能改善電弧性能，調節熔渣的物理性能，獲得理想的橫焊效果。Al和Mg可選用Al粉，Mg粉，鋁鎂合金等，加入適量Al，Mg可以與空氣中的氧和氮反應，能有效防止氣孔的產生，同時起到改善電弧的作用。加入Al的過多會使焊縫中殘餘的Al含量增多，降低焊縫的韌性。太少則不能有效防止氣孔的產生。為了降低鋁的有害影響，因此填加部分的鎂粉可以減少鋁元素對焊縫金屬的不良影響。MgO作為鹼性物質填加到藥粉中，可以增加熔渣的鹼度，調節熔渣的流動性，改善脫渣和焊縫成型。還可以降低焊縫金屬的雜質含量。 Mn和Ni作為合金元素填加，適量的填加Mn和Ni元素能顯著的提高焊縫金屬的塑性，同時提高焊縫金屬的強度，過多和過少都會使塑性降低。按比例配製藥粉，用鐵粉進行平衡，採用不同的填充係數和不同厚度的鋼帶製成規格不同的藥芯焊絲產品，主要規格為Φ2.0mm, Φ2.4mm的藥芯焊絲產品。本發明的有益效果是:本發明製造的自保護藥芯焊絲具有良好的塑性和強度，飛濺少且為細顆粒飛濺，平焊和橫焊的焊接性能優良，明顯的改善了脫渣性能和焊縫成型性，熔敷金屬的S元素含量非常低，具有優異的抗熱裂紋性能。本發明可用於同級別強度的中、厚度鋼板的焊接，特別適合深坡口鋼板的對接焊縫的焊接，可廣泛應用於機械製造、建築、橋梁、管道等的焊接。
具體實施例方式用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，關鍵是:所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:猛3-10 %，鎳1-4 %，鋁1-5 %，鎂1-9 %，碳酸鹽10-20 %，氟化物1-10 %，
二氧化鈦1-7 %，氧化鎂7-10 %，二氧化矽3-13 %，鐵粉25-50 %。所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:錳6-9%，鎳2-3%，鋁3-5 %，鎂4-7 %，碳酸鹽12-17 %，氟化物3-7 %，二氧化鈦3_5 %，氧化鎂7_10 %，二氧化矽7-10%，鐵粉 25-50% ο所述的藥芯佔焊絲總重量的比例為12-26%。所述的碳酸鹽為碳酸鋇或碳酸鈣其中的一種。所述的氟化物包括LiF和CaF2,且LiF和CaF2的重量配比為1: (1_2)。推薦焊接參數:
焊接電流:180-260A焊接電壓:20_22V幹伸長度:15_25mm焊絲直徑:Φ2.0mm母材級別:適用於50公斤級高強鋼焊接焊絲熔敷金屬力學性能:屈服強度彡420MPa抗拉強度彡550MPa延伸率彡20%本發明採用H08A的鋼帶做為外皮材料，其化學成分C:0.03-0.07%, Mn:0.20%,S彡0.02%, P^0.02%，藥芯的填充係數在12-26%之間，所製作的藥芯焊絲規格為Φ 2.0mnin藥芯按重量百分比組成如下表:
權利要求
1.用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，其特徵在於:所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:錳3-10%，鎳1-4%，鋁1-5%，鎂1-9%，碳酸鹽10-20%，氟化物1-10%, 二氧化鈦1-7%，氧化鎂7-10%，二氧化矽3-13%，鐵粉25-50%。
2.根據權利要求1所述的用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，其特徵在於:所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:錳6-9%，鎳2-3%，鋁3-5%，鎂4-7%，碳酸鹽12-17%,氟化物3-7%，二氧化鈦3-5%，氧化鎂7-10%，二氧化矽7-10%，鐵粉25-50%。
3.根據權利要求1所述的用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，其特徵在於:所述的藥芯佔焊絲總重量的比例為12-26%。
4.根據權利要求1所述的用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，其特徵在於:所述的碳酸鹽為碳酸鋇或碳酸鈣其中的一種。
5.根據權利要求1所述的用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，其特徵在於:所述的氟化物包括LiF和CaF2,且LiF和CaF2的重量配比為1: (1_2)。
6.根據權利要求1所述的用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，其特徵在於:所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:LiF3%，CaF26%, A14%, Mg8%, Si023.5%,CaCO3Il%, Ti026%, Mn8%, Nil.5%, Mg07%, Fe42%
7.根據權利要求1所述的 用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，其特徵在於:所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:LiF2%，CaF24%, A15%, Mg6%, Si0213%,CaCO318%，Ti025%, Mn5%, Ni3%, MgOlO%，Fe29%。
8.根據權利要求1所述的用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，其特徵在於:所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:LiF3.5%，CaF23.5%, A13%, Mg9%, SiO2IO%，CaC0320%，Ti027%, Mn3%, Ni3%, Mg05%，Fe33%。
9.根據權利要求1所述的用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，其特徵在於:所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:LiF2.5%, CaF22.5%, A12%, Mg3%, Si026%,CaC0315%, Ti024%, Mnl0%, Ni2%, Mg09%, Fe44%0
10.根據權利要求1所述的用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，其特徵在於:所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為:LiF4%，CaF26%, A14%, Mg7%, Si023.5%,CaCO3Il%, Ti026%, Mn8%, Nil.5%, Mg07%, Fe42%
全文摘要
用於平焊和橫焊的自保護藥芯焊絲，提供一種能夠改善自保護藥芯焊絲焊縫金屬的塑性，降低飛濺，適應於平焊和橫焊，以及改善脫渣性能和焊縫成型的自保護藥芯焊絲，採用的技術方案是所述的自保護藥芯焊絲的藥芯按重量百分比組成為錳3-10％，鎳1-4％，鋁1-5％，鎂1-9％，碳酸鹽10-20％，氟化物1-10％，二氧化鈦1-7％，氧化鎂7-10％，二氧化矽3-13％，鐵粉25-50％。本發明的優點是具有良好的塑性和強度，飛濺少且為細顆粒飛濺，平焊和橫焊的焊接性能優良，明顯的改善了脫渣性能和焊縫成型性，熔敷金屬的S元素含量非常低，具有優異的抗熱裂紋性能。
文檔編號B23K35/24GK103170756SQ20131012578
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月12日 優先權日2013年4月12日
發明者胡和斌 申請人:河北翼辰實業集團有限公司