一种低烟尘55公斤级耐候性药芯焊丝制造技术

本发明专利技术提供了一种低烟尘55公斤级耐候性药芯焊丝，其药芯包括如下重量份数的组分，金红石455

【技术实现步骤摘要】
一种低烟尘55公斤级耐候性药芯焊丝


[0001]本专利技术属于焊材
，尤其是涉及一种低烟尘55公斤级耐候性药芯焊丝。

技术介绍

[0002]免涂装耐候钢桥具有环保、维护成本低、全寿命周期长的综合优势。很多发达国家耐候钢桥梁发展较早，占比较高；我国耐候钢桥的工程实际应用虽然起步较晚，但近几年应用日渐增多，明细呈快速发展趋势。在众多的耐候钢项目中，对焊材合金成分、焊材耐候性等的要求又不尽相同，与其它焊材相比，药芯焊丝具有较高的调整灵活性以及较好的焊接工艺性，因而应用较多。
[0003]但普通钛型药芯焊丝的发尘量约为7～13g/kg，相对较高，对周边环境产生了不利影响，尤其在排尘条件不好的环境中焊接，更会损害操作人员健康；在调整发尘量的同时，势必需要调整各组分的成分以及含量，而如何保证熔敷金属的耐候性能，也是需要技术人员考虑的重要问题之一，所以研发一种低烟尘钛型耐冲击药芯焊丝，显得很有必要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种低烟尘55公斤级耐候性药芯焊丝，以克服现有技术的不足，既能降低发尘量，同时又能保证耐候性能。
[0005]本专利技术药芯焊丝主要特点是：低烟尘、高耐候性，同时力学性能及熔敷金属成分同时满足相关国标与美标要求，在熔金中采用了Cr高、Ni低的成分组合，同时具有较低的Mn、Si比。
[0006]本专利技术通过降低氟化物与穏弧剂使用量并且优化含量较大的金属粉颗粒度等方面来实现低烟尘，同时通过提高金红石使用量、使用电弧稳定性较好的氟化物—氟化钠来辅助提升焊丝的穏弧效果。由于本专利技术中加入了较多对耐候性有利而对冲击韧性不利的Cr、Si组分，通过加大镁粉使用量、提高熔渣碱度来改善冲击性能，但普通镁粉焊接时产生热量较高，影响焊接成型，经大量试验后采用了焊接热量偏低的雾化镁粉。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]一种低烟尘55公斤级耐候性药芯焊丝，包括药芯以及表皮，其药芯包括如下重量份数的组分，金红石455
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550份、氟化物13
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16份﹑钾钠稳弧剂22
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27份、铁粉60
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200份、硅锰合金160
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190份、金属锰18
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22份、镁粉54
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60份、镍粉30
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40份、金属铬30
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37份、铜粉17
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22份、钛铁13
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16份、硼铁1
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3份；且硅锰合金中碳的质量分数为0.30
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0.50％、锰的质量分数为65
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68％、硅的质量分数为22
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24％、余量为铁粉及少量不可避免杂质元素素，各组分的质量分数之和为100％。
[0009]优选的，金红石中TiO2的质量分数为≥95％；镍粉中含有镍的质量分数为≥99.5％；金属铬中含有铬的质量分数为≥99％；铜粉中含有铜的质量分数为≥99.5％；所述氟化物为氟化钠，其中NaF的质量分数为≥98％；铁粉中Fe的质量分数为≥98％；金属锰中Mn的质量分数为≥99.7％；镁粉中Mg的质量分数为≥99％；铜粉中Cu的质量分数为≥
99.5％；钛铁中Ti的质量分数为25
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35％，余量为铁粉及少量不可避免杂质元素；硼铁中B的质量分数为19
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24％，余量为铁粉及少量不可避免杂质元素。
[0010]优选的，镁粉为雾化镁粉；铁粉为60
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200目雾化铁粉；硅锰合金的颗粒度为80
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250目。
[0011]优选的，焊丝表皮为SPCC钢带；焊丝的直径规格为1.2mm。
[0012]优选的，所述药芯占焊丝总重量的比例为13％～16％。
[0013]优选的，药芯焊丝熔敷金属抗拉强度550～740MPa，屈服强度≥460MPa，延伸率≥20％，
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40℃冲击韧性≥60J；发尘量≤6g/kg；耐腐蚀性指数I≥7.0。GBT 4171
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2008《耐候结构钢》中，耐腐蚀性指数I＝26.01(％Cu)+3.88(％Ni)+1.20(％Cr)+1.49(％Si)+17.28(％P)
‑
7.29(％Cu)(％Ni)
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9.10(％Ni)(％P)
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33.39(％Cu)(％Cu)。
[0014]本专利技术同时提供如上所述的低烟尘55公斤级耐候性药芯焊丝在耐候钢板焊接中的应用。
[0015]本专利技术原理：
[0016]金红石：本专利技术中采用的金红石中TiO2含量≥95％，其在本专利技术中占比较高，主要起造渣剂及稳弧的作用，随着金红石含量的增加，增加焊渣的粘稠度，试验证明能有效抑制焊接烟尘的产生；但增加到一定程度后，熔渣的流动性变差，焊缝金属夹杂物增多，在影响焊接工艺性的同时也会影响焊缝金属的力学性能。
[0017]钾钠稳弧剂：在本专利技术中主要起稳弧作用，本专利技术中除由金红石外加较少份数(22
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27份)的钾钠稳弧剂达到穏弧效果。经研究发现：过多的穏弧剂会产生偏多的焊接烟尘。
[0018]镍粉：镍是保证熔敷金属耐腐蚀性能的主要合金元素之一，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。
[0019]硅锰合金：脱氧剂，可降低焊缝金属的氧含量，同时向焊缝过度合金元素。此专利技术选用硅锰合金中碳的质量分数为0.30
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0.50％、锰的质量分数为65
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68％、硅的质量分数为22
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24％、余量为铁粉及少量不可避免杂质元素，颗粒度为80
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250目，使得熔敷金属具有较为理想的Si、Mn含量，在满足相关国标要求的同时也符合相关美标要求。该物质在本专利技术中用量较多，将颗粒度控制在合理范围，有利于降低焊接烟尘。
[0020]氟化物：本专利技术选用氟化物为氟化钠，其不仅具有脱氢的作用，与还具比其它氟化物更好的稳弧作用，但是含量高时，会产生较多的焊接烟尘。
[0021]镁粉：为强脱氧剂，可提高熔渣的碱度，从而提高焊肉的机械性能。适量加入还可以改善熔滴过渡；如果加入过多则会使熔滴变大，同时会使熔渣凝固速度变慢，从而影响焊接工艺性。本专利技术中采用焊接时产生热量偏低的雾化镁粉。
[0022]硼铁：适量的硼可以细化晶粒，增加晶界面积，提高焊缝金属的强度及韧性；适量硼还可以改善焊肉的延展性能。但加入过量的硼会增加焊肉的裂纹倾向。另外，以硼铁合金的形式加入硼，既增强了焊肉中硼含量的可控性，也保障了其在焊丝中分布的均匀性。
[0023]铁粉：主要起增加混合药粉流动性及熔敷效率作用，在本专利技术中用量较多。本专利技术中采用铁粉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低烟尘55公斤级耐候性药芯焊丝，包括药芯以及表皮，其特征在于：其药芯包括如下重量份数的组分，金红石455
‑
550份、氟化物13
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16份﹑钾钠稳弧剂22
‑
27份、铁粉60
‑
200份、硅锰合金160
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190份、金属锰18
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22份、镁粉54
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60份、镍粉30
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40份、金属铬30
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37份、铜粉17
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22份、钛铁13
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16份、硼铁1
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3份；且硅锰合金中碳的质量分数为0.30
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0.50％、锰的质量分数为65
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68％、硅的质量分数为22
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24％、余量为铁粉及少量不可避免杂质元素，各组分的质量分数之和为100％。2.根据权利要求1所述的低烟尘55公斤级耐候性药芯焊丝，其特征在于：金红石中TiO2的质量分数为≥95％；镍粉中含有镍的质量分数为≥99.5％；金属铬中含有铬的质量分数为≥99％；铜粉中含有铜的质量分数为≥99.5％；所述氟化物为...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯杰昌，李华军，马强，张健，范振芳，
申请(专利权)人：天津市金桥焊材集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：