一种用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物制造技术

技术编号:18510269 阅读:51 留言:0更新日期:2018-07-25 04:05
本发明专利技术公开了一种用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物,该组合物包括焊丝、表面焊剂和填充粉末,焊丝、表面焊剂和填充粉末质量比为:0.8~1.1:1.2~1.6:1.3~1.7,焊丝中C为0.08~0.17%、Si为0.01~0.04%、Mn为1.0~2.5%、Cr+Ni为0.1~0.5%、S为0.010~0.025%、P为0.010~0.025%、余量为Fe粉;表面焊剂中SiO2为10~20%、MgO为15~35%、TiO2为5~15%、Al2O3为7~20%、CaO为5~20%、S为0.01~0.04%、P为0.01~0.04%、H2O为0.01~0.1%、杂质为0.1~0.2%、余量为Fe粉;填充粉末中C为0.004~0.01%、Si为0.01~0.4%、Mn为1.0‑2.5%、Ni为2.0‑5.0%、Mo为0.2~1.0%、S为0.02~0.04%、P为0.02~0.04%、余量为Fe粉。本发明专利技术使生产效率提高3~5倍,比进口同类焊接材料成本降低50~60%。

Welding material composition for soft pad single side submerged arc welding

The invention discloses a kind of welding material composition for single side submerged arc welding of soft liner. The composition includes welding wire, surface flux and filled powder. The quality ratio of welding wire, surface flux and filled powder is 0.8 ~ 1.1:1.2 to 1.6:1.3 to 1.7, C in welding wire is 0.08 to 0.17%, Si is 0.01 to 0.04%, Mn is 1 to 2.5%, Cr+Ni is 0.1 ~ 0.5%, S is 0.010 ~ 0.025%, P is 0.010 ~ 0.025%, and the residue is Fe powder. SiO2 in surface flux is 10 to 20%, MgO is 15 to 35%, TiO2 is 5 ~ 15%, Al2O3 is 7 ~ 20%, S is regarded as a and S, P is used to achieve, H2O is used, and the residue is powder C is 0.004 to 0.01%, Si is 0.01 ~ 0.4%, Mn is 1 2.5%, Ni is 2 5%, Mo is 0.2 to 1%, S is 0.02 ~ 0.04%, P is 0.02 ~ 0.04%, and the residue is Fe powder. The invention improves the production efficiency by 3~5 times, and reduces the cost by 50 to 60% than that of the imported similar welding materials.

【技术实现步骤摘要】
一种用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物本专利技术申请是2017年09月15日专利技术专利201710833254.5《一种用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物》的分案申请
本专利技术属于船舶建造高效焊接领域,具体涉及一种用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物,尤其是一种包含焊丝、表面焊剂和填充粉末的埋弧自动焊焊接材料组合物。
技术介绍
随着船舶吨位的大型化,船体建造中大量采用分段建造法。以往,船板的拼接大多采用CO2气体保护焊简称FCAW(FluxCoredArcWelding)来完成,这种方法由于受焊工技能、焊接材料及性能等多种因素的影响,存在着劳动强度大、耗费工时多、质量可靠性差等弊病。同时由于板厚和拼板接缝长度的增加,分段的重量和占用面积也随之提高,这为分段翻身封底焊带来了很大困难。为此,20世纪70年代以来,日本在桥梁、造船等领域开发出使用埋弧自动焊达成单面焊双面成型的单面焊技术,如焊剂垫法(RF)、铜焊剂衬垫法(FCB)、软衬垫单面埋弧自动焊(FluxAdhesiveFiberglassBacking,简称FAB),其中,FAB技术依赖其焊接质量高、使用便利灵活、技术资本投入低等优势,正在中、日、韩造船行业内逐步成为主流焊接工艺。近几年受世界金融危机的影响,国际航运和经济处于较强的震荡期,国内各造船企业为缩短造船周期,降低建造成本,对高效率、高质量的焊接技术需求愈发强烈,FAB技术由于其突出的技术优势,受到国内造船企业的青睐。然而,国内尚无与FAB技术配套的焊接材料,国外日本、韩国一直垄断着国内市场。对于国内造船厂而言,使用进口FAB焊材存在诸多问题:一是价格非常高;二是采购周期较长;三是售后服务不及时等。在工艺性能方面,现有进口FAB焊材在焊接高强度船体结构钢时,存在冲击韧性较低的情况。因此研制属于自己的FAB焊材成为进一步推广此高效焊接方法、降低生产成本的关键。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供一种用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物,本专利技术的焊接材料组合物用于软衬垫单面埋弧自动焊,具有焊接电弧稳定、焊缝成型美观,过渡平滑、无咬边等焊接缺陷。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物,该组合物包括以下成分:焊丝、表面焊剂和填充粉末,所述焊丝、表面焊剂和填充粉末之间的质量比为:0.8~1.1:1.2~1.6:1.3~1.7,所述焊丝中各组分的质量百分比分别为:C为0.08~0.17%、Si为0.01~0.04%、Mn为1.0~2.5%、Cr+Ni为0.1~0.5%、S为0.010~0.025%、P为0.010~0.025%、余量为Fe粉;所述表面焊剂中各组分的质量百分比分别为:SiO2为10~20%、MgO为15~35%、TiO2为5~15%、Al2O3为7~20%、CaO为5~20%、S为0.01~0.04%、P为0.01~0.04%、H2O为0.01~0.1%、杂质为0.1~0.2%、余量为Fe粉;所述填充粉末中各组分的质量百分比分别为:C为0.004~0.01%、Si为0.01~0.4%、Mn为1.0-2.5%、Ni为2.0-5.0%、Mo为0.2~1.0%、S为0.02~0.04%、P为0.02~0.04%、余量为Fe粉。所述焊丝、表面焊剂和填充粉末之间的质量比为:1:1.5:1.5。所述焊丝中各组分的质量百分比分别为:C为0.1~0.15%、Si为0.02~0.03%、Mn为1.5~2.0%、Cr+Ni为0.2~0.4%、S为0.010~0.020%、P为0.010~0.020%、余量为Fe粉;所述表面焊剂中各组分的质量百分比分别为:SiO2为15~20%、MgO为15~30%、TiO2为10~15%、Al2O3为12~20%、CaO为12~18%、S为0.02~0.03%、P为0.03~0.04%、H2O为0.05~0.08%、杂质为0.15~0.2%、余量为Fe粉;所述填充粉末中各组分的质量百分比分别为:C为0.006~0.01%、Si为0.2~0.3%、Mn为1.5-2.0%、Ni为3.0-4.5%、Mo为0.2~0.6%、S为0.02~0.03%、P为0.02~0.03%、余量为Fe粉。所述焊丝中各组分的质量百分比分别为:C为0.17%、Si为0.04%、Mn为2.5%、Cr+Ni为0.5%、S为0.025%、P为0.025、余量为Fe粉;所述表面焊剂中各组分的质量百分比分别为:SiO2为20%、MgO为35%、TiO2为15%、Al2O3为20%、CaO为20%、S为0.04%、P为0.04%、H2O为0.1%、杂质为0.2%、余量为Fe粉;所述填充粉末中各组分的质量百分比分别为:C为0.01%、Si为0.4%、Mn为2.5%、Ni为5.0%、Mo为1.0%、S为0.04%、P为0.04%、余量为Fe粉。所述焊丝中各组分的质量百分比分别为:C为0.15%、Si为0.03%、Mn为1.5%、Cr+Ni为0.2%、S为0.010%、P为0.010、余量为Fe粉;所述表面焊剂中各组分的质量百分比分别为:SiO2为15%、MgO为15%、TiO2为12%、Al2O3为15%、CaO为12%、S为0.02%、P为0.04%、H2O为0.05%、杂质为0.15%、余量为Fe粉;所述填充粉末中各组分的质量百分比分别为:C为0.01%、Si为0.3%、Mn为1.5%、Ni为3.0%、Mo为0.2%、S为0.02%、P为0.03%、余量为Fe粉。所述表面焊剂的颗粒度为10~60目。所述填充粉末的颗粒度为100~400目。所述Cr+Ni中Cr与Ni的质量比为1:1。一种利用权利要求1所述的用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物进行焊接的方法,包括以下步骤:步骤1、在焊缝背面垫设软衬垫,在坡口中填加填充粉末,步骤2、在坡口上覆盖表面焊剂,所述表面焊剂将坡口完全覆盖,步骤3、将焊丝穿过表面焊剂伸入填充粉末中,所述焊丝一端与填充粉末相接触、另一端与表面焊剂相接触,步骤4、利用埋弧焊的原理进行焊接,实现单面焊接双面成形的高效焊接。所述坡口间隙为0mm~8mm,坡口角度α为45~60°,坡口不留钝边且误差控制在0mm~2mm。与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:本专利技术的焊接材料组合物用于软衬垫单面埋弧自动焊,焊接电弧稳定、焊缝成型美观,过渡平滑、无咬边等焊接缺陷;本专利技术的组合配方确保了100KJ/cm大线能量下焊缝金属的晶粒细化;用于FAB技术代替传统单面焊焊接方法可使生产效率提高3~5倍,同时本专利技术比进口同类焊接材料成本降低50~60%。上述成分设计是通过大量的理论分析、试验优化,根据大量的试验数据合理调整成分配比,进而调整熔池的粘度、流动性、碱度、氧化还原反应强度等,并通过加入Ti合金元素,获得针状铁素体进而细化焊缝金属晶粒,以保证大线能量输入条件而研制成功的焊接材料组合。附图说明图1为本专利技术坡口焊接的结构原理图。具体实施方式实施例1如图1所示,本实施例用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物,该组合物包括以下成分:焊丝、表面焊剂和填充粉末,所述焊丝、表面焊剂和填充粉末之间的质量比为:1:1.5:1.5,所述焊丝中各组分本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物,其特征在于,该组合物包括以下成分:焊丝、表面焊剂和填充粉末,所述焊丝、表面焊剂和填充粉末之间的质量比为:1:1.5:1.5,所述焊丝中各组分的质量百分比分别为:C为0.17%、Si为0.04%、Mn为2.5%、Cr+Ni为0.5%、S为0.025%、P为0.025、余量为Fe粉;所述表面焊剂中各组分的质量百分比分别为:SiO2为20%、MgO为35%、TiO2为15%、Al2O3为20%、CaO为20%、S为0.04%、P为0.04%、H2O为0.1%、杂质为0.2%、余量为Fe粉;所述填充粉末中各组分的质量百分比分别为:C为0.01%、Si为0.4%、Mn为2.5%、Ni为5.0%、Mo为1.0%、S为0.04%、P为0.04%、余量为Fe粉。

【技术特征摘要】
1.一种用于软衬垫单面埋弧自动焊的焊接材料组合物,其特征在于,该组合物包括以下成分:焊丝、表面焊剂和填充粉末,所述焊丝、表面焊剂和填充粉末之间的质量比为:1:1.5:1.5,所述焊丝中各组分的质量百分比分别为:C为0.17%、Si为0.04%、Mn为2.5%、Cr+Ni为0.5%、S为0.025%、P为0.025、余量为Fe粉;所述表面焊剂中各组分的质量百分比分别为:SiO2为20%、MgO为35%、TiO2为15%、Al2O3为20%、CaO为20%、S为0.04%、P为0.04%、H2O为0.1%、杂质为0.2%、余量...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘磊许承熙鞠国文隋毅陈忠德朱未
申请(专利权)人:上海江南长兴造船有限责任公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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