一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝制造技术

技术编号:20872384 阅读:36 留言:0更新日期:2019-04-17 10:35
本发明专利技术提供了一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,包括药芯和外皮,所述药芯包括如下重量份数的组分:金红石300‑500份、氟化钠15‑35份、氟化稀土2‑15份、钛酸硅钾25‑50份、硅锰合金100‑180份、中碳锰铁5‑16份、金属锰20‑50份、镁粉25‑60份、镍粉40‑100份、铜粉10‑30份、钛铁10‑30份、硼铁1‑5份、铁粉80‑400份;药芯焊丝熔敷金属满足Cr

【技术实现步骤摘要】
一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝
本专利技术属于焊丝生产领域,尤其是涉及一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝。
技术介绍
现行国标中只有55公斤级耐候钢药芯焊丝标准,其中对多种合金成分有含量范围要求,包括对冲击韧性有不利影响的合金成分,所以导致此类钛型药芯焊丝的冲击韧性普遍受到影响。而有些处于严寒地区的耐候钢桥梁,要求焊材同时具有优良的低温冲击韧性和耐候性,有的项目甚至对焊材提出-60℃冲击要求,针对上述实际问题,现行符合国标标准的钛型药芯焊丝不能满足要求。因此,研发一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,具有很重要的实际意义。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术旨在提出一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,在满足耐候性能的基础上,提升低温冲击韧性,可在要求-60℃冲击韧性的耐候钢项目中广泛应用。为达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的:一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,包括药芯和外皮,所述药芯包括如下重量份数的组分:金红石300-500份、氟化钠15-35份、氟化稀土2-15份、钛酸硅钾25-50份、硅锰合金100-180份、中碳锰铁5-16份、金属锰20-50份、镁粉25-60份、镍粉40-100份、铜粉10-30份、钛铁10-30份、硼铁1-5份、铁粉80-400份;所述药芯焊丝熔敷金属满足Cr<0.10%。优选的,所述药芯包括如下重量份数的组分:金红石310-450份、氟化钠18-30份、氟化稀土2-11份、钛酸硅钾28-45份、硅锰合金110-160份、中碳锰铁8-13份、金属锰25-40份、镁粉32-50份、镍粉50-80份、铜粉12-20份、钛铁15-25份、硼铁2-3份、铁粉90-370份;所述药芯焊丝熔敷金属满足Cr<0.10%。优选的,钛酸硅钾中K2O的质量分数为12-20%、SiO2的质量分数为30-40%。优选的,中碳锰铁中碳的质量分数为0.5-1.0%、锰的质量分数为≥80%。优选的,金红石中TiO2的质量分数为≥97%;镍粉中含有镍的质量分数为≥99.5%;铜粉中含有铜的质量分数为≥99.5%。优选的,所述药皮包括SPCC-SD冷轧低碳钢钢带。优选的,所述药芯占焊丝重量的比例为12-18%。优选的,所述药芯焊丝熔敷金属满足KV2(-60℃)≥60J。优选的,所述药芯焊丝熔敷金属满足耐腐蚀性指数为I≥6.5,I=26.01(%Cu)+3.88(%Ni)+1.20(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.10(%Ni)(%P)-33.39(%Cu)(%Cu);其中(%Cu)、(%Ni)、(%Cr)、(%Si)和(%P)分别代表Cu、Ni、Cr、Si和P的熔敷金属百分比。相对于现有技术,本专利技术所述的一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝具有以下优势:(1)本专利技术设计的耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,药芯焊丝熔敷金属满足耐腐蚀性指数I达到6.5以上,适用于配套耐田园大气腐蚀钢,主要用于耐田园大气腐蚀桥梁建设。(2)本专利技术所述的耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,药芯焊丝熔敷金属满足KV2(-60℃)≥60J,具有优良的低温冲击韧性,针对严寒地区,满足对冲击韧性有高要求项目的实际需求。(3)本专利技术所述的耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,熔敷金属满足Cr<0.10%,从而使焊丝熔敷金属具有良好的低温冲击韧性。试验证明,适量添加Cr可以提高焊缝金属的耐腐蚀性,但对冲击韧性不利,在-60℃时冲击值下降则更为明显,所以本专利技术严格控制Cr含量。(4)本专利技术所述的耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,可以免除涂装工序,具有环保优势;且可以减少定期维护费用,综合成本低。关于本专利技术中药芯成分的作用及含量范围的说明。金红石:本专利技术中采用的金红石中TiO2含量≥97%。在本专利技术中主要起造渣剂的作用,随着金红石含量的增加,增加焊渣的粘稠度,使焊丝能进行全位置焊接,而且药芯焊丝的脱渣性逐渐改善;但增加到一定程度后,熔渣的流动性变差。钛酸硅钾:本专利技术中采用的钛酸硅钾中K2O的质量分数为12-20%、SiO2的质量分数为30-40%。在本专利技术中主要起稳弧作用,不同于普通稳弧剂的是该物质可使熔滴呈分散状过渡,从而使焊道成型较为平整、美观。同时本物质具有极低的含水量,从而有利于降低熔敷金属扩散氢含量以及提高产品的抗裂性。镍粉:镍是保证熔敷金属耐腐蚀性能的主要合金元素,也是改善低温冲击韧性的合金元素。镍在含量合适时可以降低焊缝金属的韧脆转变温度,同时镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力。镍含量增加对焊肉耐候性增加效果明显,但是镍含量过高会增大熔敷金属的热裂纹倾向。中碳锰铁:脱氧剂,可降低焊缝金属的氧含量;同时该物质与金属锰按一定比例配合使用,还具有较好的稳弧效果。氟化钠、氟化稀土:其中的氟具有脱氢的作用,但是含量过高时,飞溅现象会较为明显;其中的稀土元素具有细化晶粒从而提高冲击韧性作用,但是加入量过高会使溶滴过渡变慢,从而影响焊接工艺性。具体实施方式除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂,如无特殊说明,均为常规生化试剂;所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下面结合实施例来详细说明本专利技术。一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,包括药芯和外皮,外皮采用SPCC-SD冷轧低碳碳钢带为原料,采用常规药芯过渡合金方式和通用的药粉规格及药芯焊丝生产工艺制作。其中实施例1-5中,钛酸硅钾中K2O的质量分数为12-20%、SiO2的质量分数为30-40%;中碳锰铁中碳的质量分数为0.5-1.0%、锰的质量分数为≥80%;金红石中TiO2的质量分数为≥97%;镍粉中含有镍的质量分数为≥99.5%;铜粉中含有铜的质量分数为≥99.5%。实施例1一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,包括药芯和外皮;所述药芯占焊丝总质量的12.5%;所述药芯包括如下重量份数的组分:金红石480份、氟化钠30份、氟化稀土12份、钛酸硅钾46份、硅锰合金165份、中碳锰铁14份、金属锰45份、镁粉54份、镍粉80份、铜粉20份、钛铁28份、硼铁4份、铁粉90份。实验结果:所述药芯焊丝熔敷金属满足Cr占总熔敷金属总质量的0.03%。药芯焊丝熔敷金属抗拉强度590MPa,屈服强度500MPa,延伸率25.0%,KV2(-60℃)91J。耐腐蚀性指数I:6.90。实施例2一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,包括药芯和外皮;所述药芯占焊丝总质量的13.8%;所述药芯包括如下重量份数的组分:金红石420份、氟化钠27份、氟化稀土6份、钛酸硅钾40份、硅锰合金150份、中碳锰铁12份、金属锰38份、镁粉45份、镍粉63份、铜粉16份、钛铁24份、硼铁3份、铁粉185份。实验结果:所述药芯焊丝熔敷金属满足Cr占总熔敷金属总质量的0.02%。药芯焊丝熔敷金属抗拉强度581MPa,屈服强度492MPa,延伸率27.5%,KV2(-60℃)107J。耐腐蚀性指数I:6.75。实施例3一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,包括药芯和外皮;所述药芯占焊丝总质量的15.0%;所述药芯包括如下重量份数的组分:金红石370份、氟化钠24份、氟化稀土4份、钛酸硅钾35份、硅锰合金132份、中碳锰铁10份、金属锰30份、镁粉40份、镍粉58份、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,其特征在于:包括药芯和外皮,所述药芯包括如下重量份数的组分:金红石300‑500份、氟化钠15‑35份、氟化稀土2‑15份、钛酸硅钾25‑50份、硅锰合金100‑180份、中碳锰铁5‑16份、金属锰20‑50份、镁粉25‑60份、镍粉40‑100份、铜粉10‑30份、钛铁10‑30份、硼铁1‑5份、铁粉80‑400份;药芯焊丝熔敷金属满足Cr<0.10%。

【技术特征摘要】
1.一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,其特征在于:包括药芯和外皮,所述药芯包括如下重量份数的组分:金红石300-500份、氟化钠15-35份、氟化稀土2-15份、钛酸硅钾25-50份、硅锰合金100-180份、中碳锰铁5-16份、金属锰20-50份、镁粉25-60份、镍粉40-100份、铜粉10-30份、钛铁10-30份、硼铁1-5份、铁粉80-400份;药芯焊丝熔敷金属满足Cr<0.10%。2.根据权利要求1所述的一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,其特征在于:所述药芯包括如下重量份数的组分:金红石310-450份、氟化钠18-30份、氟化稀土2-11份、钛酸硅钾28-45份、硅锰合金110-160份、中碳锰铁8-13份、金属锰25-40份、镁粉32-50份、镍粉50-80份、铜粉12-20份、钛铁15-25份、硼铁2-3份、铁粉90-370份;药芯焊丝熔敷金属满足Cr<0.10%。3.根据权利要求1所述的一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,其特征在于:钛酸硅钾中K2O的质量分数为12-20%、SiO2的质量分数为30-40%。4.根据权利要求1所述的一种耐候钢用高韧性钛型药芯焊丝,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯云昌李华军徐向军杨咏梅赵娜
申请(专利权)人:天津市永昌焊丝有限公司中铁山桥集团有限公司
类型:发明
国别省市:天津,12

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1