一种低氢低烟雾型药芯焊丝制造技术

本发明专利技术公开了一种低氢低烟雾型药芯焊丝，本发明专利技术药芯焊丝熔敷金属的机械性能稳定，其熔敷金属的扩散氢含量降低到5ml/100g以下(水银法)，其焊接烟尘量可降低到600mg/100g以下，具有低氢低烟雾性。本发明专利技术焊接时发烟/发尘量小，环保健康，扩散氢含量低，低温冲击韧性较好，焊接工艺性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种低氢低烟雾型药芯焊丝
本专利技术属于焊接材料领域，特别涉及一种低氢低烟雾型药芯焊丝。
技术介绍
根据熔渣碱度分子理论和离子理论，将药芯焊丝分为酸性、碱性和中性药芯焊丝。碱性药芯焊丝主要采用钛钙型渣系，其焊缝金属的扩散氢含量较低，低温冲击韧性良好，但焊接工艺性能较差，在焊接时发烟/发尘量大，导致焊工在焊接操作时看不清熔池，影响其正常焊接，还严重危害焊工健康。酸性渣系的药芯焊丝主要采用金红石、硅铝酸盐进行造渣，其焊接工艺性能优异，焊接时发烟/发尘量小，但其焊缝金属的扩散氢含量较高，低温冲击韧性较差。中性渣系的药芯焊丝其各项性能列于上两种焊丝之间，但也常常不能符合焊接工艺质量要求。因而迫切需要创造一种扩散氢含量低、烟尘量少的药芯焊丝。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低氢低烟雾型药芯焊丝，其不但具有优异的焊接工艺性能和力学性能，而且具有较低的熔敷金属扩散氢含量及较少的焊接烟尘量。本专利技术的技术方案是：一种低氢低烟雾型药芯焊丝，由焊药和钢带构成，焊药包裹于钢带内，所述焊药占焊丝总重量的10～20％；所述钢带是超低C、低P、S钢带；以钢带总重量为基准，按重量百分比计，所述超低C、低P、S钢带的组分如下：C：0.010～0.020％；Si：0.01～0.03％；Mn：0.10～0.30％；Al：0.005～0.035％；P：0.005～0.010％；S：0.005～0.010％；Fe：余量；以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的组分如下：TiO2：30～60％；SiO2：1～10％；ZrO2：0.5～5.0％；氟化物：0.1～3.0％；Na2O：0.05～5.00％；K2O：0.1～5.0％；Al+Mg：1～8％；C：0.01～0.15％；Mn：8～18％；Si：0.5～5.0％；Ti：0.1～5.0％；B：0.01～0.10％；Fe：余量。优选的，以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的组分优选如下：TiO2：35～55％；SiO2：2～6％；ZrO2：1～4％；氟化物：0.1～3.0％；Na2O：0.05～3.00％；K2O：0.1～5.0％；Al+Mg：1～8％；C：0.01～0.15％；Mn：10～18％；Si：0.5～5.0％；Ti：0.1～5.0％；B：0.01～0.10％；Fe：余量。优选的，所述低氢低烟雾型药芯焊丝，以钢带总重量为基准，按重量百分比计，所述超低C、低P、S钢带的组分如下：C：0.012～0.015％；Si：0.015～0.025％；Mn：0.19～0.28％；Al：0.025～0.032％；P：0.007～0.008％；S：0.005～0.006％；Fe：余量；以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的组分如下：TiO2：40.3～46.8％；SiO2：3.8～5.2％；ZrO2：1.7～3.2％；氟化物：0.8～2.2％；Na2O：0.41～0.89％；K2O：1.6～2.6％；Al+Mg：3.0～4.2％；C：0.09～0.12％；Mn：14.5～15.6％；Si：1.7～2.2％；Ti：2.2～2.5％；B：0.05～0.06％；Fe：余量。所述氟化物至少包括NaF、CaF2、BaF2、Na3AlF6、K3AlF6、K2SiF6、LiF中的一种或多种。以重量百分比计，所述低氢低烟雾型药芯焊丝的熔敷金属的组分包括：C：0.033～0.039％；Mn：1.10～1.18％；Si：0.39～0.49％；P：0.011～0.014％；S：0.005～0.009％；Ti：0.048～0.060％；Al：0.001～0.010％。所述焊丝的焊接烟尘量在600mg/100g以下。在钢带生产过程中采用清洁制程，使用高温的碱性液体除去钢带表面的铁锈、油污，在伸线过程中尽量少用产烟尘多的润滑剂，能够有效地减少发烟/发尘量。本专利技术中焊药各组分在药芯焊丝中各自发挥的作用如下：氧化物(包括TiO2、SiO2、ZrO2、Na2O和K2O)的主要作用是造渣、稳弧，美化焊缝，提高脱渣性。氧化物过少时，焊接工艺性能较差，不易形成短渣，对立、横位置不利，氧化物过多时，焊缝含氧量提高，降低了低温韧性。氟化物(包括NaF、CaF2、BaF2、Na3AlF6、K3AlF6、K2SiF6、LiF等)的主要作用为造渣和脱氢，另外还可调节粘度，提高熔渣的覆盖性，氟化物过少时，脱氢作用不大，氟化物过多时，焊接烟尘量明显增大，电弧不稳，同时氟化物也具有一定的稀渣能力。铝和镁的主要作用是脱氧。碳的主要作用是提供适当的力学性能。锰的主要作用是脱氧、脱硫和向焊缝中过渡合金元素。硅的主用作用是通过硅锰联合脱氧，这样脱氧效果更佳，同时过渡合金元素。微量的Ti和B的主要作用是向焊缝中过渡合金元素，通过Ti和B的复合来细化晶粒，从而提高力学性能。本专利技术采用超低C、低P、S的钢带，超低C的钢带有助于获得较低的熔敷金属含碳量(C≤0.04％)，因而可减少焊接烟尘量，低P、S有助于获得优异的抗热裂性能；利用氟化物进行去氢处理，因而熔敷金属的扩散氢含量可降低到5ml/100g以下(水银法)；在保证熔敷金属较低扩散氢含量及烟尘量的基础上，尽量减少氟化物的使用；采用清洁制程，除去钢带表面的铁锈、油污，在伸线过程中尽量少用产烟尘多的润滑剂，这些措施都有效的减少了发烟/发尘量；熔敷金属中的Mn含量降低到1.2％以下，这可减少Mn烟尘；本专利技术药芯焊丝的焊接烟尘量可降低到600mg/100g以下，而一般品的焊接烟尘量为800-900mg/100g。本专利技术药芯焊丝熔敷金属的机械性能稳定，具有优异的抗裂性能，其熔敷金属的扩散氢含量降低到5ml/100g以下，其焊接烟尘量可降低到600mg/100g以下，具有低氢低烟雾性。本专利技术焊接时发烟/发尘量小，环保健康，扩散氢含量低，低温冲击韧性较好，焊接工艺性能优异。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。本专利技术由钢带和焊药组成，焊药包裹在钢带内，采用超低C、低P、S的钢带，其钢带组分(重量百分比％)如下表：CSiMnAl0.010-0.0200.01-0.030.10-0.300.005～0.035PSFe0.005-0.0100.005-0.010余量焊药占焊丝全重量比例为10％～20％，其焊药组分(重量百分比％)如下表：TiO2SiO2ZrO2氟化物Na2OK2OAl+Mg30-601-100.5-5.00.1-3.00.05-5.000.1-5.01-8CMnSiTiBFe0.01-0.158-180.5-5.00.1-5.00.01-0.10余量更好的焊药组分(重量百分比％)优选如下表：TiO2SiO2ZrO2氟化物Na2OK2OAl+Mg35-552-61-40.1-3.00.05-3.000.1-5.01-8CMnSiTiBFe0.01-0.1510-180.5-5.00.1-5.00.01-0.10余量更优选的，所述低氢低烟雾型药芯焊丝，以钢带总重量为基准，按重量百分比计，所述超低C、低P、S钢带的组分如下：C：0.012～0.015％；Si：0.015～0.025％；Mn：0.19～0.28％；Al：0.025本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低氢低烟雾型药芯焊丝，由焊药和钢带构成，焊药包裹于钢带内，其特征在于，所述焊药占焊丝总重量的10～20％；所述钢带是超低C、低P、S钢带；以钢带总重量为基准，按重量百分比计，所述超低C、低P、S钢带的组分如下：C：0.010～0.020％；Si：0.01～0.03％；Mn：0.10～0.30％；Al：0.005～0.035％；P：0.005～0.010％：S：0.005～0.010％；Fe：余量；以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的组分如下：TiO

【技术特征摘要】
1.一种低氢低烟雾型药芯焊丝，由焊药和钢带构成，焊药包裹于钢带内，其特征在于，所述焊药占焊丝总重量的10～20％；所述钢带是超低C、低P、S钢带；以钢带总重量为基准，按重量百分比计，所述超低C、低P、S钢带的组分如下：C：0.010～0.020％；Si：0.01～0.03％；Mn：0.10～0.30％；Al：0.005～0.035％；P：0.005～0.010％：S：0.005～0.010％；Fe：余量；以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的组分如下：TiO2：30～60％；SiO2：1～10％；ZrO2：0.5～5.0％；氟化物：0.1～3.0％；Na2O：0.05～5.00％；K2O：0.1～5.0％；Al+Mg：1～8％；C：0.01～0.15％；Mn：8～18％；Si：0.5～5.0％；Ti：0.1～5.0％；B：0.01～0.10％；Fe：余量。2.根据权利要求1所述的低氢低烟雾型药芯焊丝，其特征在于，以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述焊药的组分如下：TiO2：35～55％；SiO2：2～6％；ZrO2：1～4％；氟化物：0.1～3.0％；Na2O：0.05～3.00％；K2O：0.1～5.0％；Al+Mg：1～8％；C：0.01～0.15％；Mn：10～18％；Si：0.5～5.0％；Ti：0.1～5.0％；B：0.01～0.10％；Fe：余...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡鸿祥，庄石城，叶桂林，周峙宏，
申请(专利权)人：昆山京群焊材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32