一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝制造技术

本发明专利技术提供了一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，包括药芯和外皮；所述药芯包括如下重量百分比的组分，金红石36‑42％；金属锰13‑17％；长石8‑12％；氟化稀土3‑6％；氟硅酸钾2‑5％；冰晶石3‑6％；镍粉8‑12％；钼粉1‑3％；镁粉4‑7％；铁粉8‑12％。本发明专利技术所述的一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，以避免未熔合和夹渣等常见的焊接缺陷，达到良好的熔深效果以及形成平坦、美观的焊缝。

Full automatic gas shielded flux cored wire for pipeline steel

The present invention provides an automatic gas shielded flux cored wire for pipeline steel, including core and skin; the medicine core comprises the following components by weight percent, 36 rutile 42%; manganese metal 13 17%; 8 12% feldspar; rare earth fluoride 3 6%; K2SiF6 2 5%; 3 cryolite 6%; nickel powder 8 molybdenum powder 1 12%; 3%; 4 mg iron 8 12% 7%. The invention relates to an automatic gas shielded flux cored wire for pipeline steel, in order to avoid common welding defects such as incomplete fusion and slag inclusion, thereby achieving good penetration effect and forming a flat and beautiful welding seam.

【技术实现步骤摘要】
一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝
本专利技术属于焊接材料领域，尤其是涉及一种全自动气保护药芯焊丝。
技术介绍
欧美发达国家管道全自动焊的应用非常普遍，应用比例约占焊接工程量的80％。而我国长输管道自动焊的应用比例不足10％，中俄原油二线(漠大二线)施工中提出明确要求，自动焊占比超过70％，这是我国首次在长输管道焊接工程中大面积推广自动焊应用，采用实心焊丝易产生未熔合缺陷，合格率低，采用气保护药芯焊丝可以有效降低缺陷的产生。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，以避免未熔合和夹渣等常见的焊接缺陷，达到良好的熔深效果以及形成平坦、美观的焊缝。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，包括药芯和外皮；所述药芯包括如下重量百分比的组分，金红石36-42％；金属锰13-17％；长石8-12％；氟化稀土3-6％；氟硅酸钾2-5％；冰晶石3-6％；镍粉8-12％；钼粉1-3％；镁粉4-7％；铁粉8-12％；各组分的重量百分比之和为100％。优选的，所述金红石中氧化钛的纯度为≥97％。优选的，所述长石包括60-70％的二氧化硅，12-20％的氧化物,余量为Al2O3；各组分的重量百分比为100％。优选的，所述氧化物包括氧化钾和氧化钠；所述氧化钾和氧化钠的重量比例为2：1。优选的，所述药芯中长石含量设定为A，氟硅酸钾含量设定为B，冰晶石含量设定为C，其含量满足下述计算(长石、氟硅酸钾和冰晶石均以质量百分数计)，13％≤A+B+C≤20％。优选的，所述药芯占药芯焊丝总质量的10-20％。优选的，所述外皮采用优质低碳钢，牌号AYHS；包括如下重量百分比的成分C≤0.03％,Mn≤0.35％,Si≤0.03％,P≤0.015％,S≤0.015％,余量为Fe。优选的，所述药芯粒度控制在100-180目。下面是关于组成本专利技术中药粉中各组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％，熔点为1850℃。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，所以金红石的含量控制在36-42％。长石：本专利技术中采用的长石中SiO2含量为63-73％。在本专利技术中起造渣剂的作用，提高焊接金属的粘性，提高立向上进焊接作业性，放置焊接金属的下垂。质量百分数为：8-12％。氟化稀土、氟硅酸钾和冰晶石中均具有氟元素，其中氟元素在电弧反应区与氢生成氟化氢气体，从而起脱氢的作用；但是氟元素含量不能过大，会有飞溅现象产生；氟化稀土中稀土元素具有夹杂物改性的作用，促进组装细化，但是加入量太高对组织转变有不利作用，含量控制在3-6％；氟硅酸钾中的钾离子具有较低的电离电势，可起到较好的稳弧作用，含量控制在2-5％；冰晶石除了氟元素，还含有钠和铝等稳弧元素，起到稳弧剂的作用。锰：脱氧元素，向焊缝过渡金属元素，并且能提高焊接部韧性，含量控制在13-17％。镍粉：具有使低温韧性稳定化的效果。钼粉：提高熔敷金属的抗拉强度，减少熔敷金属的高温回火脆性。固溶在基体中的钼原子能增强基体的强度，提高熔敷金属的抗拉强度。镁粉：脱氧、脱硫，其氧化物进入熔渣，可提高熔渣碱度，另一方面起到提高焊丝抗裂性和力学性能的作用，含量控制在4-7％。铁粉：向焊缝过渡金属元素，提高熔敷效率；铁粉加入量过度，焊接时熔渣的粘度明显下降，表面张力降低；加入量过少，药芯焊丝的导电性变差，熔敷效率降低，熔渣的粘度增加，流动性不好，工艺性能变差。而其中含有的S和P为杂质，在焊接金属中过多存在的情况下，焊接金属的韧性和延展性一起劣化，容易诱发高温裂纹，所以熔敷金属含量控制在0.015％以下。相对于现有技术，本专利技术所述的一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝具有以下优势：药芯焊丝中药粉组分的最佳配比达到“稀渣快凝”，满足管道全位置焊接的需求，并且实现稳定的电弧和足够的穿透力，避免未熔合缺陷的产生；药芯焊丝中多种氟化物最佳组合实现良好的抗气孔性能，满足野外恶劣的施工环境；新型的合金成分配比，达到良好的低温冲击性能，满足寒冷地区的施工要求。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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创造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。本专利技术所述药芯焊丝采用80％Ar+20％CO2混合保护气，立向上焊接，焊接时气体流量控制在15-25L/min；焊接电流为220A，焊接电压为26V。实施例1一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，包括药芯和外皮；所述药芯包括如下重量百分比的组分，金红石36％；金属锰17％；长石12％；氟化稀土3％；氟硅酸钾2％；冰晶石3％；镍粉9％；钼粉3％；镁粉7％；铁粉8％；所述金红石中氧化钛的纯度为98％；所述长石中二氧化硅的纯度为70％；氧化钾和氧化钠含量之和为长石总量的13％；所述药芯占药芯焊丝总质量的18％；所述药芯粒度控制在160目。实验结果：管线钢用全自动气保护药芯焊丝熔敷金属的化学成分(重量％)，C0.04％；Si0.8％；Mn1.2％；S0.01％；P0.01％；Cr0.1％；Ni1.2％；余量为Fe。抗拉强度(Rm):604MPa；延伸率(A％):25％；冲击韧性(试验温度-20℃、KV2)：(188、196、183)J。实施例2一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，包括药芯和外皮；所述药芯包括如下重量百分比的组分，金红石42％；金属锰13％；长石8％；氟化稀土6％；氟硅酸钾5％；冰晶石5％；镍粉8％；钼粉1％；镁粉4％；铁粉8％；所述金红石中氧化钛的纯度为98％；所述长石中二氧化硅的纯度为63％；氧化钾和氧化钠含量之和为长石总量的13％；所述药芯占药芯焊丝总质量的20％；所述药芯粒度控制在180目。实验结果：管线钢用全自动气保护药芯焊丝熔敷金属的化学成分(重量％)，C0.02％；Si0.8％；Mn1％；S0.015％；P0.015％；Cr0.1％；Ni0.4％；余量为Fe。抗拉强度(Rm):648MPa；延伸率(A％):22％；冲击韧性(试验温度-20℃，KV2)：(165、177、171)J。实施例3一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，包括药芯和外皮；所述药芯包括如下重量百分比的组分，金红石38％；金属锰13％；长石9％；氟化稀土4％；氟硅酸钾3％；冰晶石4％；镍粉10％；钼粉2％；镁粉5％；铁粉12％；所述金红石中氧化钛的纯度为98％；所述长石中二氧化硅的纯度为68％；氧化钾和氧化钠含量之和为长石总量的12％；所述药芯占药芯焊丝总质量的20％；所述药芯粒度控制在60目。实验结果：管线钢用全自动气保护药芯焊丝熔敷金属的化学成分(重量百分比)，C0.06％；Si0.7％；Mn1.4％；S0.01％；P0.01％；Cr0.7％；Ni0.8％；余量为Fe。抗拉强度(Rm):594MPa；延伸率(A％):26％；冲击韧性(试验温度-20℃，KV2)：(171、169、173)J。实施例4一种管线钢用全自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，其特征在于：包括药芯和外皮；所述药芯包括如下重量百分比的组分，金红石36‑42％；金属锰13‑17％；长石8‑12％；氟化稀土3‑6％；氟硅酸钾2‑5％；冰晶石3‑6％；镍粉8‑12％；钼粉1‑3％；镁粉4‑7％；铁粉8‑12％；各组分的重量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】
1.一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，其特征在于：包括药芯和外皮；所述药芯包括如下重量百分比的组分，金红石36-42％；金属锰13-17％；长石8-12％；氟化稀土3-6％；氟硅酸钾2-5％；冰晶石3-6％；镍粉8-12％；钼粉1-3％；镁粉4-7％；铁粉8-12％；各组分的重量百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，其特征在于：所述金红石中氧化钛的纯度≥97％。3.根据权利要求1所述的一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，其特征在于：所述长石包括60-70％的二氧化硅、12-20％的氧化物，余量为Al2O3；各组分的重量百分比为100％。4.根据权利要求3所述的一种管线钢用全自动气保护药芯焊丝，其特征在于：所述氧化物包括氧化钾和氧化钠；所述氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯杰昌，马强，
申请(专利权)人：天津市永昌焊丝有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12