一种药芯焊丝及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种药芯焊丝及其制备方法和用途，具体涉及焊接材料领域。本发明专利技术的药芯焊丝包括钢带和填充于所述钢带内的药粉，所述药粉包括以下重量份的组分：天然金红石35～55份、氧化铝1～4份、钛酸钠3～7份、钛酸钾3～7份、石墨0.2～0.5份、氟化锂1～4份、硼铁0.1～1份、还原铁粉2～6份、硅铁2～6份、镍粉8～13份、镁粉2～5份、金属锰13～18份、金属铬0.5～1.5份、钼铁0.1～1.0份。本发明专利技术的药芯焊丝的焊态熔敷金属有良好低温冲击韧性，适用于低合金高强管道钢的焊接。强管道钢的焊接。强管道钢的焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种药芯焊丝及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及焊接材料领域，具体涉及一种药芯焊丝及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]近年来，我国一直致力于天然气和石油管道建设，以应对国民经济对清洁能源发展。油气管道干线网和城市支干线管网日益向高强钢级、大口径、高压力方向发展。为保证现场焊接施工质量，提高效率，降低劳动强度，在经历了几次大的技术进步后，环焊缝焊接技术开始广泛应用熔化极气体保护自动焊方法，该方法中配套焊材的性能需要满足高强韧性、全位置焊接、焊接热输入范围宽泛的要求。依据油气管道建设用焊接材料采购要求，熔敷金属检验时试件焊接应控制热输入量，其拉伸性能和韧性应满足产品标准要求，以保证能够适应全位置的自动焊和半自动焊的焊接操作。
[0003]高强韧性、焊接热输入范围宽泛的全位置气保护药芯焊丝电弧柔和稳定、飞溅小、成型美观，可用于管道环焊缝的自动焊和半自动焊。但目前国内油气管道用焊丝的市场形成时间较短，制造技术和相应的基础研究也刚刚起步，主要还是依靠进口，这就导致国内油气管道用焊丝的价格昂贵，供货期限也得不到保证，因此研制管道用药芯焊丝是我国国民经济发展的迫切需要。

技术实现思路

[0004]鉴于以上现有技术的缺点，本专利技术提供一种药芯焊丝及其制备方法和用途，以改善国内油气管道用焊丝供应不足的问题。
[0005]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焊丝，所述药芯焊丝包括钢带和填充于所述钢带内的药粉，所述药粉包括以下重量份的组分：天然金红石35～55份、氧化铝1～4份、钛酸钠3～7份、钛酸钾3～7份、石墨0.2～0.5份、氟化锂1～4份、硼铁0.1～1份、还原铁粉2～6份、硅铁2～6份、镍粉8～13份、镁粉2～5份、金属锰13～18份、金属铬0.5～1.5份、钼铁0.1～1.0份。
[0006]在本专利技术一示例中，所述药芯焊丝中所述药粉的重量是所述药芯焊丝总重量的15％～17％。
[0007]在本专利技术一示例中，所述硼铁为高硼铁，所述硼铁中的硼含量≥19％，碳含量≤0.6％；所述硅铁为45#硅铁，所述硅铁中的硅含量为42～47％；所述钼铁中的钼含量≥55％。
[0008]在本专利技术一示例中，所述钢带为碳钢钢带，所述钢带的厚度*宽度为(0.8～1.0)mm*14mm。
[0009]在本专利技术一示例中，所述药芯焊丝的直径为1.0～1.2mm。
[0010]在本专利技术一示例中，所述药芯焊丝焊接时采用直流反接，焊接时的保护气体为Ar+(15～25)％CO2。
[0011]本专利技术提供一种药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：将上述称量好的药粉组分
混合均匀以配置药粉；将钢带压制成U型槽，将所述药粉填充至所述U型槽内并对U型槽封口；将填充有药粉的的钢带拉拔减径至所需规格，得到药芯焊丝。
[0012]在本专利技术一实施例中，配置药粉具体包括：先将称量好的将称量好的氧化铝、钛酸钠、钛酸钾、石墨、氟化锂粉料混合均匀；向混合均匀的物料中加入钠水玻璃搅拌均匀，经烧结后破碎得到烧结物料；再将所述烧结物料与天然金红石、硼铁、还原铁粉、硅铁、镍粉、镁粉、金属锰、金属铬、钼铁粉料混合均匀得到药粉。
[0013]在本专利技术一实施例中，所述烧结的烧结温度为600～800℃，所述药粉的颗粒度为60目的占比≥95％。
[0014]本专利技术还提供一种药芯焊丝的用途，所述药芯焊丝用于管道焊接。
[0015]本专利技术药芯焊丝的配方中添加了镍、铬、钼、硼等合金元素，充分保证焊缝金属的高强、高韧及防止裂纹等性能；金红石与氟化锂的应用形成短渣效应，使焊丝较易实现方向性焊接，适宜于管道环焊缝的焊接；钛酸钾、钛酸钠等其它粉料的应用确保焊缝成形良好，电弧稳定，焊接顺畅等焊接工艺性。此焊丝适合于高强油气管道缝的焊接，可替代进口的材料。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术药芯焊丝的制备方法流程图；
[0018]图2为图1中步骤S1的流程图。
具体实施方式
[0019]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本专利技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本专利技术的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
[0020]须知，本说明书中的“％”、“wt％”均代表质量百分数，“份”代表重量份数。
[0021]本专利技术提供一种药芯焊丝及其制备方法和应用，该药芯焊丝的焊态熔敷金属有良好低温冲击韧性，适用于低合金高强管道缝的焊接。
[0022]本专利技术的药芯焊丝包括钢带和填充于钢带内的药粉，其中，药粉包括以下重量份的组分：天然金红石35～55份、氧化铝1～4份、钛酸钠3～7份、钛酸钾3～7份、石墨0.2～0.5份、氟化锂1～4份、高硼铁0.1～1份、还原铁粉2～6份、硅铁2～6份、镍粉8～13份、镁粉2～5份、金属锰13～18份、金属铬0.5～1.5份、钼铁0.1～1.0份。
[0023]药芯焊丝的药粉中各组分的作用如下：
[0024]天然金红石:造渣保护焊缝、稳弧，可促进焊丝进行方向性焊接，焊缝成型美观，熔渣覆盖好，但过多会造成焊缝机械性能下降，故本专利技术药粉中天然金红石的重量份数为35～55份。例如为35份、40份、45份、50份或55份等上述范围内的任一数值。
[0025]氧化铝：调节焊渣粘度，使渣均匀覆盖焊缝。本专利技术的药粉中氧化铝的重量份数为1～4份。例如氧化铝为1份、2份、3份、4份等上述范围内的任一数值。
[0026]钛酸钾：稳定电弧，减小焊接飞溅。本专利技术的药粉中钛酸钾的重量份数为3～7份。例如钛酸钾为3份、5份、7份等上述范围内的任一数值。
[0027]钛酸钠：提高电弧电压，增加电弧吹力，改善熔池流动性，提高焊缝的成形质量。本专利技术的药粉中钛酸钠的重量份数为3～7份。例如钛酸钠为3份、5份、7份等上述范围内的任一数值。
[0028]石墨：由于其比表面积较大有利于导电，石墨还可以增加粉料的流动性，但是石墨用量过多，易使焊接速度过慢，降低钢的韧性，故本专利技术的药粉中石墨的重量份数为0.2～0.5份。例如石墨的重量份数为0.2份、0.3份、0.5份等上述范围内的任一数值。
[0029]氟化锂：具有稳弧作用，可在增加力学性能的同时改善熔池流动性。本专利技术的药粉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种药芯焊丝，包括钢带和填充于所述钢带内的药粉，其特征在于，所述药粉包括以下重量份的组分：2.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝中所述药粉的重量是所述药芯焊丝总重量的15％～17％。3.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述硼铁为高硼铁，所述硼铁中的硼含量≥19％，碳含量≤0.6％；所述硅铁为45#硅铁，所述硅铁中的硅含量为42～47％；所述钼铁中的钼含量≥55％。4.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢带为碳钢钢带，所述钢带的厚度*宽度为(0.8～1.0)mm*14mm。5.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝的直径为1.0～1.2mm。6.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝焊接时采用直流反接，保护气体为Ar+(15～25)％CO2。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯素英，信国松，马永琪，许慧敏，
申请(专利权)人：山东聚力焊接材料有限公司，
类型：发明
国别省市：