不鏽鋼焊接用的氣保護藥芯焊絲的製作方法
2023-05-19 05:04:51 1
本發明屬於焊接材料技術領域，具體涉及一種不鏽鋼焊接用的氣保護藥芯焊絲。
背景技術：
近年來，隨著經濟的快速發展，不鏽鋼行業也得到較快的發展。不鏽鋼消費量的強勁增長，必將帶動焊接市場的快速增長：一方面，鋼材的品質進步促使不鏽鋼焊接材料的更新換代；另一方面，不鏽鋼焊接高效(自動化)進程明顯提速，促使焊接材料的品種結構調整步伐加快。
與傳統的手工焊條、鍍銅實芯焊絲、埋弧焊劑相比，採用不鏽鋼藥芯焊絲進行焊接具有明顯的優勢，其一，焊接過程更加連續，而且可以實現自動焊接，從而減少了焊接接頭，極大的提高了生產效率，是手工電弧焊的3-4倍，焊接質量好，節約了能源，降低了綜合成本；其二，不鏽鋼藥芯焊絲不存在發熱和發紅現象，且飛濺極小，焊縫光亮呈銀白色，焊後一般不需要酸洗、打磨和拋光；其三，藥芯焊絲中的藥粉都經過高溫烘焙，水分極少，焊接之前不需要烘乾，氣孔敏感性較低。所以不鏽鋼藥芯焊絲廣泛應用於造船、石化、壓力容器、鋼結構和工程機械等行業。
因此，隨著經濟的快速、穩定、持續發展，市場對不鏽鋼材料的需求快速增長，對不鏽鋼藥芯焊絲的需求量也越來越大，研製、開發一種與不鏽鋼配套的新型藥芯焊絲，使其滿足低成本的情況下，還具有焊接工藝性能良好、電弧穩定、飛濺小、焊縫成型美觀的特點，是十分重要的研究課題。
技術實現要素：
本發明提出一種不鏽鋼焊接用的氣保護藥芯焊絲，該焊絲具有電弧穩定、飛濺小、焊縫成型美觀，採用短路過渡可以實現立向下焊接的優點。
本發明的技術方案是這樣實現的：
一種不鏽鋼焊接用的氣保護藥芯焊絲，包括不鏽鋼外皮和藥芯，按照重量百分數計算，所述藥芯的組成成分為：
錳矽合金3～9％、二氧化矽1～5％、Cr 5～20％、Ni 10～20％、鈦酸鉀0.5～2.5％、氧化鉍10～15％、三氧化二鐵2～8％、氟化物0.2～2.2％與石墨0.5～3.5％，餘量為鐵。
進一步，所述氟化物為氟化鈣、氟矽酸鈉、氟矽酸鉀和氟鋁酸鈉中的一種或者多種。
進一步，所述藥芯的組成成分為：
錳矽合金5％、二氧化矽3％、Cr 12％、Ni 16％、鈦酸鉀1.2％、氧化鉍12％、三氧化二鐵6％、氟化物1.2％與石墨2％，餘量為鐵。
進一步，所述藥芯的組成成分為：
錳矽合金9％、二氧化矽5％、Cr 20％、Ni 10％、鈦酸鉀0.5％、氧化鉍10％、三氧化二鐵2％、氟化物2.2％與石墨0.5％，餘量為鐵。
進一步，所述氣保護藥芯焊絲的直徑為1.2～1.8mm。
錳矽合金：其矽的含量為20％～25％，配方中加入適量的矽元素有助於改善焊縫成型。
鈦酸鉀與氧化鉍可細化晶粒，提高低溫衝擊韌性，而且可改善焊接熔池表面張力，改善焊縫的成型。
石墨：脫氧，向熔池中提供C元素。
本發明的不鏽鋼焊接用的氣保護藥芯焊絲製備方法採用現有技術，包括以下步驟：
1、按配方比例配製本發明藥粉；
2、將鋼帶軋成U形，再向U形槽中加入佔本發明焊絲總重的16％～20％的本發明藥芯粉；
3、用成形機將U形槽合口，使藥芯粉包裹其中，通過拉絲機，逐道經過拉絲機拉拔、減徑，最後使其直徑達到1.2～1.8mm，得到最終產品。
本發明的有益效果：
用本發明提供的氣保護藥芯焊絲焊接後的熔敷金屬：抗拉強度≥650Mpa、延伸率≥46％；並且焊接工藝性能良好，電弧穩定、飛濺小、焊縫成型美觀，採用短路過渡可以實現立向下焊接。
具體實施方式
實施例1
選用10mm×0.4mm的鋼帶，其化學成分(按重量百分比計)0.01-0.1％的碳、0.5-1.5％的錳、0.1-1％的矽、0.005-0.015％的硫、0.005-0.035％的磷、15-25％的鉻、5-15％的鎳、餘量為鐵。
藥芯組成按重量百分數計，藥芯佔焊絲重量的16％，其中的藥芯組成的重量百分數為：
錳矽合金5％、二氧化矽3％、Cr 12％、Ni 16％、鈦酸鉀1.2％、氧化鉍12％、三氧化二鐵6％、氟化鈣1.2％與石墨2％，餘量為鐵。
焊接參數：I＝200-220A、U＝30-32V、氣體流量20L/min、純CO2氣體。
熔敷金屬化學成分(按重量百分比計算)為：C 0.025％、Mn1.33、Si 0.5、S0.002％、P0.012、Cr 18.78、Ni9.67，餘量為Fe。
熔敷金屬機械性能(純CO2氣體)為：抗拉強度為680MPa，延伸率為48％。
實施例2
選用10mm×0.4mm的鋼帶，其化學成分(按重量百分比計)0.01-0.1％的碳、0.5-1.5％的錳、0.1-1％的矽、0.005-0.015％的硫、0.005-0.035％的磷、15-25％的鉻、5-15％的鎳、餘量為鐵。
藥芯組成按重量百分數計，藥芯佔焊絲重量的18％，其中的藥芯組成的重量百分數為：
錳矽合金9％、二氧化矽5％、Cr 20％、Ni 10％、鈦酸鉀0.5％、氧化鉍10％、三氧化二鐵2％、氟矽酸鉀2.2％與石墨0.5％，餘量為鐵。
熔敷金屬化學成分(按重量百分比計算)為：C 0.025％、Mn1.33、Si 0.5、S0.002％、P0.012、Cr 18.78、Ni9.67，餘量為Fe。
熔敷金屬機械性能(純CO2氣體)為：抗拉強度為650MPa，延伸率為46％。
實施例3
選用10mm×0.4mm的鋼帶，其化學成分(按重量百分比計)0.01-0.1％的碳、0.5-1.5％的錳、0.1-1％的矽、0.005-0.015％的硫、0.005-0.035％的磷、15-25％的鉻、5-15％的鎳、餘量為鐵。
藥芯組成按重量百分數計，藥芯佔焊絲重量的20％，其中的藥芯組成的重量百分數為：
藥芯組成按重量百分數計，藥芯佔焊絲重量的18％，其中的藥芯組成的重量百分數為：
錳矽合金3％、二氧化矽1％、Cr 5％、Ni20％、鈦酸鉀2.5％、氧化鉍15％、三氧化二鐵8％、氟矽酸鈉0.2％與石墨3.5％，餘量為鐵。
熔敷金屬化學成分(按重量百分比計算)為：C 0.025％、Mn1.33、Si 0.5、S0.002％、P0.012、Cr 18.78、Ni9.67，餘量為Fe。
熔敷金屬機械性能(純CO2氣體)為：抗拉強度為670MPa，延伸率為46.8％。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，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。