一種自保護藥芯焊絲的製作方法
2023-05-24 03:26:36 2
本發明涉及焊接材料技術領域，具體涉及一種自保護藥芯焊絲。
背景技術：
隨著我國鐵路進入快速發展時期，線路裡程不斷快速增長和列車速度的多次提速，不僅對鋼軌軌面平順性的要求愈意嚴格，而且對鋼軌的需求也日益緊張。採用手工電弧焊修復技術對鋼軌軌面的局部缺陷(如擦傷、剝落掉塊、接頭處磨耗低塌等)進行局部焊補修復是工務養護維修作業的常用方法。但原有手工電弧焊補技術受設備、工藝、人為因素等影響，鋼軌焊補質量的穩定性難以保證，並且效率較低。
氣體保護實心焊絲易於實現半自動和自動化焊接，但存在焊接飛濺大、化學成分調配困難的缺點；手工焊條雖成分調配方便，但不能實現自動化焊接，焊接效率低、勞動強度大。藥芯焊絲兼具氣體保護實心焊絲和焊條兩者的優點，易實現高效的半自動和自動焊，通過合理調配藥芯成分，使藥芯焊絲焊接電弧穩定、焊接飛濺小、焊縫成型美觀，容易獲得優良的耐大氣腐蝕性能和焊縫力學性能，是近年來焊接材料發展的主要方向。
技術實現要素：
本發明的目的是針對現有技術的問題，提供一種自保護藥芯焊絲。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現：
一種自保護藥芯焊絲，所述自保護藥芯焊絲的藥芯包括如下按重量份計的原料：
錳8-10份，矽5-10份，
鉻2-5份，鉬0.5-0.9份，
鋯0.2-2份，鎳1-3份，
碳0.1-0.5份，碳酸鹽5-9份，
氟化鈣11-20份，氧化鋯3-13份，
三氧化二鐵2-3份，鋁鎂合金12-17份，
稀土矽鐵9-15份，低碳錳鐵2-5份，
鐵10-15份，鈦鐵1-3份。
進一步地，所述自保護藥芯焊絲的藥芯包括如下按重量份計的原料：
錳8-9份，矽7-9份，
鉻3-5份，鉬0.7-0.9份，
鋯1-1.5份，鎳1-2份，
碳0.2-0.4份，碳酸鹽6-8份，
氟化鈣15-18份，氧化鋯6-10份，
三氧化二鐵2-3份，鋁鎂合金13-15份，
稀土矽鐵11-13份，低碳錳鐵3-5份，
鐵11-13份，鈦鐵1-3份。
進一步地，所述自保護藥芯焊絲的藥芯包括如下按重量份計的原料：
錳9份，矽8份，
鉻4份，鉬0.8份，
鋯1.1份，鎳2份，
碳0.3份，碳酸鹽7份，
氟化鈣16份，氧化鋯8份，
三氧化二鐵2.5份，鋁鎂合金14份，
稀土矽鐵12份，低碳錳鐵4份，
鐵12份，鈦鐵2份。
進一步地，所述碳酸鹽選自碳酸鋰和碳酸鋇中的一種或兩種。
進一步地，所述藥芯佔焊絲總重量的比例為15-25%。
進一步地，所述焊絲為具有與該焊絲相同成分的直徑為5mm的盤條鋼製成，所述盤條鋼由真空感應電爐冶煉製成。
進一步地，所述自保護藥芯焊絲的製備工藝依次為：ф5mm盤條，機械剝殼，酸洗除鏽，烘乾，幹法拔絲，真空退火，拋光，纏繞成卷，塑料布包裝和抽真空。
進一步地，所述焊絲的焊接參數為：焊接電流300-400a；電弧電壓30-40v；焊接速度4-5mm/s；預熱溫度110-120℃；道間溫度125-130℃；焊後無熱處理。
本發明與現有技術相比，具有如下的有益效果：
本發明在焊接過程中不需要任何保護氣體，焊絲自身造氣形成保護氛圍，抗風能力強，可在四級風力下施焊，適合野外鋼軌上進行修復作業；飛濺少且為細顆粒飛濺，焊接性能優良，明顯地改善了脫渣性能和焊縫成型性，具有優異的抗熱裂紋性能。與此同時，本發明可用於同級強度的中、厚度鋼板的焊接，可實現自動化焊接、效率高，熔敷效率比焊條高3-5倍，焊接接頭質量穩定性好，節約焊材，減輕焊工勞動強度，降低線路養護成本。本發明通過添加適量的ni和cr，得到的藥芯焊絲具有良好的耐腐蝕性能，比普通的耐大氣腐蝕焊接材料耐蝕性提高30-50%，除此之外，本發明提供的藥芯焊絲還具有高耐磨性、良好的塑性及韌性。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1
一種自保護藥芯焊絲，所述自保護藥芯焊絲的藥芯包括如下按重量份計的原料：
錳8份，矽5份，
鉻2份，鉬0.5份，
鋯0.2份，鎳1份，
碳0.1份，碳酸鹽5份，
氟化鈣11份，氧化鋯3份，
三氧化二鐵2份，鋁鎂合金12份，
稀土矽鐵9份，低碳錳鐵2份，
鐵10份，鈦鐵1份。
所述碳酸鹽選自碳酸鋰和碳酸鋇中的一種或兩種。
所述藥芯佔焊絲總重量的比例為15%。
所述焊絲為具有與該焊絲相同成分的直徑為5mm的盤條鋼製成，所述盤條鋼由真空感應電爐冶煉製成。
所述自保護藥芯焊絲的製備工藝依次為：ф5mm盤條，機械剝殼，酸洗除鏽，烘乾，幹法拔絲，真空退火，拋光，纏繞成卷，塑料布包裝和抽真空。
所述焊絲的焊接參數為：焊接電流300a；電弧電壓30v；焊接速度4mm/s；預熱溫度110℃；道間溫度125℃；焊後無熱處理。
實施例2
一種自保護藥芯焊絲，所述自保護藥芯焊絲的藥芯包括如下按重量份計的原料：
錳10份，矽10份，
鉻5份，鉬0.9份，
鋯2份，鎳3份，
碳0.5份，碳酸鹽9份，
氟化鈣20份，氧化鋯13份，
三氧化二鐵3份，鋁鎂合金17份，
稀土矽鐵15份，低碳錳鐵5份，
鐵15份，鈦鐵3份。
所述碳酸鹽選自碳酸鋰和碳酸鋇中的一種或兩種。
所述藥芯佔焊絲總重量的比例為25%。
所述焊絲為具有與該焊絲相同成分的直徑為5mm的盤條鋼製成，所述盤條鋼由真空感應電爐冶煉製成。
所述自保護藥芯焊絲的製備工藝依次為：ф5mm盤條，機械剝殼，酸洗除鏽，烘乾，幹法拔絲，真空退火，拋光，纏繞成卷，塑料布包裝和抽真空。
所述焊絲的焊接參數為：焊接電流400a；電弧電壓40v；焊接速度5mm/s；預熱溫度120℃；道間溫度130℃；焊後無熱處理。
實施例3
一種自保護藥芯焊絲，所述自保護藥芯焊絲的藥芯包括如下按重量份計的原料：
錳8份，矽7份，
鉻3份，鉬0.7份，
鋯1份，鎳1份，
碳0.2份，碳酸鹽6份，
氟化鈣15份，氧化鋯6份，
三氧化二鐵2份，鋁鎂合金13份，
稀土矽鐵11份，低碳錳鐵3份，
鐵11份，鈦鐵1份。
所述碳酸鹽選自碳酸鋰和碳酸鋇中的一種或兩種。
所述藥芯佔焊絲總重量的比例為18%。
所述焊絲為具有與該焊絲相同成分的直徑為5mm的盤條鋼製成，所述盤條鋼由真空感應電爐冶煉製成。
所述自保護藥芯焊絲的製備工藝依次為：ф5mm盤條，機械剝殼，酸洗除鏽，烘乾，幹法拔絲，真空退火，拋光，纏繞成卷，塑料布包裝和抽真空。
所述焊絲的焊接參數為：焊接電流300a；電弧電壓30v；焊接速度4mm/s；預熱溫度110℃；道間溫度125℃；焊後無熱處理。
實施例4
一種自保護藥芯焊絲，所述自保護藥芯焊絲的藥芯包括如下按重量份計的原料：
錳9份，矽9份，
鉻5份，鉬0.9份，
鋯1.5份，鎳2份，
碳0.4份，碳酸鹽8份，
氟化鈣18份，氧化鋯10份，
三氧化二鐵3份，鋁鎂合金15份，
稀土矽鐵13份，低碳錳鐵5份，
鐵13份，鈦鐵3份。
所述碳酸鹽選自碳酸鋰和碳酸鋇中的一種或兩種。
所述藥芯佔焊絲總重量的比例為23%。
所述焊絲為具有與該焊絲相同成分的直徑為5mm的盤條鋼製成，所述盤條鋼由真空感應電爐冶煉製成。
所述自保護藥芯焊絲的製備工藝依次為：ф5mm盤條，機械剝殼，酸洗除鏽，烘乾，幹法拔絲，真空退火，拋光，纏繞成卷，塑料布包裝和抽真空。
所述焊絲的焊接參數為：焊接電流400a；電弧電壓40v；焊接速度5mm/s；預熱溫度120℃；道間溫度130℃；焊後無熱處理。
實施例5
一種自保護藥芯焊絲，所述自保護藥芯焊絲的藥芯包括如下按重量份計的原料：
錳9份，矽8份，
鉻4份，鉬0.8份，
鋯1.1份，鎳2份，
碳0.3份，碳酸鹽7份，
氟化鈣16份，氧化鋯8份，
三氧化二鐵2.5份，鋁鎂合金14份，
稀土矽鐵12份，低碳錳鐵4份，
鐵12份，鈦鐵2份。
所述碳酸鹽選自碳酸鋰和碳酸鋇中的一種或兩種。
所述藥芯佔焊絲總重量的比例為20%。
所述焊絲為具有與該焊絲相同成分的直徑為5mm的盤條鋼製成，所述盤條鋼由真空感應電爐冶煉製成。
所述自保護藥芯焊絲的製備工藝依次為：ф5mm盤條，機械剝殼，酸洗除鏽，烘乾，幹法拔絲，真空退火，拋光，纏繞成卷，塑料布包裝和抽真空。
所述焊絲的焊接參數為：焊接電流350a；電弧電壓35v；焊接速度4mm/s；預熱溫度115℃；道間溫度128℃；焊後無熱處理。
本發明在焊接過程中不需要任何保護氣體，焊絲自身造氣形成保護氛圍，抗風能力強，可在四級風力下施焊，適合野外鋼軌上進行修復作業；飛濺少且為細顆粒飛濺，焊接性能優良，明顯地改善了脫渣性能和焊縫成型性，具有優異的抗熱裂紋性能。與此同時，本發明可用於同級強度的中、厚度鋼板的焊接，本發明可實現自動化焊接、效率高，熔敷效率比焊條高3-5倍，焊接接頭質量穩定性好，節約焊材，減輕焊工勞動強度，降低線路養護成本。本發明通過添加適量的ni和cr，得到的藥芯焊絲具有良好的耐腐蝕性能，比普通的耐大氣腐蝕焊接材料耐蝕性提高30-50%，除此之外，本發明提供的藥芯焊絲還具有高耐磨性、良好的塑性及韌性。
以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。