一种药芯材料和无缝药芯焊丝及制作方法技术

本发明专利技术提供一种药芯材料和无缝药芯焊丝及制作方法，药芯材料包括以下质量份数的原料：金红石25

【技术实现步骤摘要】
一种药芯材料和无缝药芯焊丝及制作方法


[0001]本专利技术涉及焊接材料
，具体涉及一种药芯材料和无缝药芯焊丝及制作方法。

技术介绍

[0002]海洋石油平台通过打桩的方法，将钢质导管架、组块及附属结构固定于海底，是一种大型的、复杂的焊接结构。导管架作为主承重结构，具有壁厚大、焊接节点复杂、焊缝密集等特点。导管架主结构壁厚达50mm
‑
100mm，焊接节点形式主要分为T型、K型、Y型，焊接操作经常在高空进行，因海洋环境十分恶劣，风速大、海风潮湿，焊接时气体保护不完全，现有技术的有缝药芯焊丝易吸潮，导致焊接易出现气孔等缺陷。气孔会减少焊接接头的有效承受面积，降低焊接接头的力学性能，且带来的应力集中问题可能会导致整体焊接结构失稳，造成难以估量的损失。传统焊接材料受环境风速影响很大，风速大于8km/h时极易出现气孔，必须使用防风遮蔽物，但这会加大工人的操作难度，因此降低了焊接效率，从而导致焊接物的成本高等一系列问题。因此，需要提供一种药芯材料和无缝药芯焊丝及制作方法。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的不足与缺陷，本专利技术提供一种药芯材料和无缝药芯焊丝及制作方法，以改善现有技术中焊接材料的药粉容易吸潮、抗气孔能力较差的问题。
[0004]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供一种药芯材料，包括以下质量份数的原料：金红石25
‑
35份、雾化铁粉12
‑
18份、锰硅合金20
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30份、还原钛12
‑r/>18份、氟化物0.5
‑
2份、特氟龙0.2
‑
1份、铝粉1.5
‑
3.5份、铝镁粉1.5
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3.5份、长石3
‑
6份、高硼铁0.5
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1份、钛酸钾1
‑
3份。
[0005]在本专利技术一实施例中，所述氟化物为氟化稀土、氟化钠或氟化钙中的一种或几种组合。
[0006]在本专利技术一实施例中，所述金红石为25
‑
30份。
[0007]在本专利技术一实施例中，所述雾化铁粉为15
‑
18份。
[0008]在本专利技术一实施例中，所述还原钛为12
‑
16份。
[0009]在本专利技术一实施例中，所述锰硅合金为24
‑
28份。
[0010]在本专利技术一实施例中，所述氟化物为1
‑
1.5份。
[0011]在本专利技术一实施例中，所述特氟龙为0.2
‑
0.8份。
[0012]在本专利技术一实施例中，所述铝粉为3
‑
3.5份。
[0013]在本专利技术一实施例中，所述铝镁粉为1.5
‑
2.4份。
[0014]在本专利技术一实施例中，所述长石为5
‑
5.5份。
[0015]在本专利技术一实施例中，所述高硼铁为0.6
‑
1份。
[0016]在本专利技术一实施例中，所述钛酸钾为1
‑
2份。
[0017]在本专利技术一实施例中，所述金红石的粒度为80目。
[0018]在本专利技术一实施例中，所述雾化铁粉的粒度为60目。
[0019]在本专利技术一实施例中，所述锰硅合金的粒度为60目。
[0020]在本专利技术一实施例中，所述还原钛的粒度为80目。
[0021]在本专利技术一实施例中，所述氟化物的粒度为80目。
[0022]在本专利技术一实施例中，所述特氟龙的粒度为80目。
[0023]在本专利技术一实施例中，所述铝粉的粒度为80目。
[0024]在本专利技术一实施例中，所述铝镁粉的粒度为60目。
[0025]在本专利技术一实施例中，所述长石的粒度为60目。
[0026]在本专利技术一实施例中，所述高硼铁的粒度为60目。
[0027]在本专利技术一实施例中，所述钛酸钾的粒度为80目。
[0028]还提供一种无缝药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯，所述药芯材料填充在所钢带外皮中，所述钢带为低碳钢带，以所述低碳钢带的总质量为基准计，所述低碳钢带包括以下成分及质量百分比：C：≤0.04％，Mn：0.10％
‑
0.25％，Si：≤0.05，S：≤0.02，P：≤0.02，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0029]在本专利技术一实施例中，所述药芯材料的填充系数为13％
‑
15％。
[0030]在本专利技术一实施例中，还提供一种无缝药芯焊丝的制作方法，所述无缝药芯焊丝中的药芯由上述任一项所述的药芯材料制成，所述无缝药芯焊丝的制作方法包含如下步骤：
[0031]S1、将药芯材料第一次烘干并加入混粉机内混合均匀并充分搅拌，在设定温度下第二次烘干得到药芯材料干粉混合物；
[0032]S2、将钢带轧制成U型槽；
[0033]S3、将混合均匀的所述药芯材料干粉混合物填充至所述U型槽中；
[0034]S4、将含有所述药芯材料干粉混合物的所述U型槽闭合，轧制成O型后焊合，并拉拔至无缝药芯焊丝的设定直径。
[0035]在本专利技术一实施例中，步骤S1中，金红石和长石的所述第一次烘干温度为900
‑
950℃，所述第一次烘干的时间为10
‑
12h；雾化铁粉、锰硅合金、还原钛、氟化物、特氟龙、铝粉、铝镁粉、高硼铁和钛酸钾的所述第一次烘干温度为250
‑
350℃，所述第一次烘干的时间为10
‑
15h。
[0036]本专利技术药芯材料中各组分的作用如下：
[0037]金红石：主要为成分为TiO2，是主要的造渣剂。适量加入可以稳定焊接电弧，减少飞溅，改善熔渣流动性，利于实现全位置焊接操作；加入量过少时，上述特征不明显；加入量过多时，熔渣太多、不易脱渣，且会增加焊缝含氧量，不利于熔敷金属力学性能。
[0038]雾化铁粉：作为余量添加，改善电弧状态，调节铁水流动性。
[0039]锰硅合金：Mn、Si作为主要的脱氧元素和合金过渡元素，降低焊缝含氧量，减少气孔，保持熔敷金属具有一定的强度和韧性。加入量过少达不到脱氧效果，加入量过多造成强度过高、低温冲击韧性降低。
[0040]还原钛：作用与金红石类似，可替代一部分金红石，降低制造成本。
[0041]氟化物：为氟化钠、氟化钙或氟化稀土中的一种或几种，主要作用是去除焊缝中的氢元素。加入量过少，作用不明显；加入量过多，会影响电弧稳定性。
[0042]特氟龙：与氟化物联合，电弧高温下分解出氟元素，与焊缝中的氢元素形成氟化氢，提高焊缝的抗气孔性能和抗裂纹性能。
[0043]铝粉、铝镁粉：其中的Al、Mg作为强脱氧剂，降低焊缝氧气含量，减少气孔，适量加入能够改善焊接工艺性，提高冲击韧性。
[0044]长石：造渣剂之一，主要成分为Al2O3、K2O、Na本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种药芯材料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：金红石25
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35份、雾化铁粉12
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18份、锰硅合金20
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30份、还原钛12
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18份、氟化物0.5
‑
2份、特氟龙0.2
‑
1份、铝粉1.5
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3.5份、铝镁粉1.5
‑
3.5份、长石3
‑
6份、高硼铁0.5
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1份、钛酸钾1
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3份。2.根据权利要求1所述的药芯材料，其特征在于，所述氟化物为氟化稀土、氟化钠或氟化钙中的一种或几种组合。3.根据权利要求1所述的药芯材料，其特征在于，所述金红石为25
‑
30份。4.根据权利要求1所述的药芯材料，其特征在于，所述雾化铁粉为15
‑
18份。5.根据权利要求1所述的药芯材料，其特征在于，所述还原钛为12
‑
16份。6.根据权利要求1所述的药芯材料，其特征在于，所述锰硅合金为24
‑
28份。7.一种无缝药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯，所述药芯材料填充在所钢带外皮中，其特征在于，所述钢带为低碳钢带，以所述低碳钢带的总质量为基准...

【专利技术属性】
技术研发人员：信国松，孟波，陈玉刚，乔吉春，许慧敏，冯素英，
申请(专利权)人：聚力新材料科技日照有限公司，
类型：发明
国别省市：