一种高强钢用金属粉芯药芯焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高强钢用金属粉芯药芯焊丝及其制备方法，具体涉及焊接材料领域。本发明专利技术的高强钢用金属粉芯药芯焊丝，包括钢带和填充在所述钢带内的药芯，以所述药芯的质量百分比计，所述药芯包括以下组分：硅铁10～15％、锰铁8～11％、铬铁4～6％、镍粉20～25％、钼铁7～9％、钛铁0.3～0.5％、纯碱1～3％、石墨0.4～0.6％、铜粉0.2～0.4％、硼铁0.01～0.03％，余量为铁粉。本发明专利技术高强钢用金属粉芯药芯焊丝性能稳定，焊接效率高，焊接工艺好，焊缝成型美观，焊后熔渣少可连续施焊等优点，适用于高强钢的焊接。钢的焊接。钢的焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种高强钢用金属粉芯药芯焊丝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及焊接材料领域，具体涉及一种高强钢用金属粉芯药芯焊丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着工业的发展，以大型钢结构为主体的能源、建筑业正处于蓬勃发展之中，且近年来工程结构轻量化战略的实施，高强钢(强度大约为1100MPa)受到人们的普遍关注，高强度化已成为目前钢铁行业发展的趋势，特别是在海洋工程平台、大型工程机械车辆、重型设备轻量化等领域的应用越来越多。与此同时随着新的合金设计及先进制造工艺的发展，高强钢的强、韧性已不断提高，焊接构件对高强度的不断要求及新型高强钢不断推广应用，使人们不断的去改进焊接工艺，同时也对高强钢焊接材料提出了更高的要求，因此对各类用于战略新型产业的高性能优质高端焊材的需求量必将大幅度增长，而与之相匹配的焊材，国产品牌很少，几乎都是进口品牌。

技术实现思路

[0003]鉴于以上现有技术的缺点，本专利技术提供一种高强钢用金属粉芯药芯焊丝及其制备方法，以改善国内高强钢焊接用焊材不足的问题。
[0004]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供一种高强钢用金属粉芯药芯焊丝，包括钢带和填充在所述钢带内的药芯，所述药芯的质量百分比计，所述药芯包括以下组分：硅铁10～15％、锰铁8～11％、铬铁4～6％、镍粉20～25％、钼铁7～9％、钛铁0.3～0.5％、纯碱1～3％、石墨0.4～0.6％、铜粉0.2～0.4％、硼铁0.01～0.03％，余量为铁粉。
[0005]在本专利技术一示例中，所述硅铁中硅含量为42～45wt％；所述锰铁为中碳锰铁，所述锰铁中锰含量为78～85wt％，碳含量为1～1.3wt％；所述铬铁为低碳铬铁，所述铬铁中铬含量为58～65wt％，碳含量为0.1～0.3wt％；所述钛铁中钛含量为65～73wt％；所述硼铁中硼含量为18～22wt％。
[0006]在本专利技术一示例中，所述药芯的粒度为60～180目。
[0007]在本专利技术一示例中，所述药芯焊丝中所述药芯的重量是所述药芯焊丝总重量的14％～16％。
[0008]在本专利技术一示例中，所述药芯焊丝的直径为1.2～1.6mm。
[0009]在本专利技术一示例中，所述钢带采用低碳冷轧钢带，所述钢带中碳含量为0.022wt％、锰含量为0.224wt％、硅含量为0.015wt％、磷含量为0.0075wt％、硫含量为0.0032wt％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0010]本专利技术还提供一种高强钢用金属粉芯药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：将上述的组分混合均匀以配置药芯；将所述药芯进行干燥处理；采用轧机将所述混合药粉包裹在钢带之内；将包裹药芯的钢带拉拔至所需尺寸，得到药芯焊丝。
[0011]在本专利技术一示例中，所述干燥处理的温度为150～200℃。
[0012]本专利技术药芯焊丝性能稳定，焊接效率高，焊接工艺好，焊缝成型美观，焊后熔渣少可连续施焊等优点，适用于高强钢的焊接。
[0013]硅铁、硅锰合金作为脱氧剂，同时具有合金剂作用，适量的硅元素和锰元素能够保证药芯焊丝熔敷金属强度和低温韧性，同时也可以能够保证良好的焊缝成型，因反应过程中放热加速焊丝融化，提高融化效率，同时可降低熔滴表面张力，减小飞溅。
[0014]镍粉作为合金剂，镍元素在焊接过程中几乎全部过渡到焊缝中，焊缝中适量的镍可降低脆性转变温度，保证低温下具有良好的低温韧性。
[0015]钼铁作为合金剂，可提高焊缝强度，焊接过程中几乎全部过渡到焊缝中，焊缝中少量的钼存在可使晶粒细化。
[0016]铬铁与钼铁中的铬和钼主要是联合镍形成Cr
‑
Ni
‑
Mo合金系，保持焊缝金属拥有高强的同时，具备较高低温冲击功。
[0017]钛铁作为脱氧剂，同时适量的钛对提高冲击韧性的作用比较明显。
[0018]纯碱作为稳弧剂，含量适当可提高电弧稳定性，减少飞溅。
[0019]石墨作为脱氧剂，同时适量的碳，可以保证药芯焊丝熔敷金属强度。
[0020]铜粉作为合金剂，适量的铜可以提高熔覆金属的强度和屈服比。
[0021]硼铁中硼元素可细化晶粒，可以提高低温冲击韧性，在与碳、硅、锰、钛同时加入时具有显著的提高冲击韧性作用。
[0022]铁粉：药芯中加入铁粉可提高焊接效率和提供少量的氧用于稳弧，为了保证高的熔敷效率，铁粉主要来源于还原铁粉或雾化铁粉。
[0023]本专利技术的药芯焊丝中添加一定比例的硅铁、硅锰合金、钛铁和石墨作为脱氧剂，减少焊缝中的氧含量，提高熔敷金属的强度，向焊缝中过渡一定含量的镍元素、钼元素和铜元素，可以增强熔敷金属的强度和屈服比；加入一定含量的硼元素可以提高熔敷金属的低温冲击韧性。因此，本专利技术的药芯焊丝有良好的抗拉强度和屈服强度以及低温冲击韧性。
附图说明
[0024]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。
[0025]图1为：本专利技术高强钢用金属粉芯药芯焊丝的制备流程图。
具体实施方式
[0026]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。
[0027]须知，本说明书中的“％”、“wt％”均代表质量百分数，“份”代表重量份数。
[0028]本专利技术公开了一种高强钢用金属粉芯药芯焊丝，包括钢带和填充在所述钢带内的药芯，以所述药芯的质量百分比计，所述药芯包括以下组分：硅铁10～15％、锰铁8～11％、铬铁4～6％、镍粉20～25％、钼铁7～9％、钛铁0.3～0.5％、纯碱1～3％、石墨0.4～0.6％、铜粉0.2～0.4％、硼铁0.01～0.03％，余量为铁粉。
[0029]在一实施例中，所述硅铁中硅含量为42～45wt％；所述锰铁为中碳锰铁，所述锰铁中锰含量为78～85wt％，碳含量为1～1.3wt％；所述铬铁为低碳铬铁，所述铬铁中铬含量为58～65wt％，碳含量为0.1～0.3wt％；所述钛铁中钛含量为65～73wt％；所述硼铁中硼含量为18～22wt％。
[0030]在一实施例中，所述药芯的粒度为60～180目。
[0031]请参阅图1，本专利技术还提供一种高强钢用金属粉芯药芯焊丝，包括以下步骤：
[0032]S1、将药芯的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强钢用金属粉芯药芯焊丝，其特征在于，包括钢带和填充在所述钢带内的药芯，以所述药芯的质量百分比计，所述药芯包括以下组分：硅铁10～15％、锰铁8～11％、铬铁4～6％、镍粉20～25％、钼铁7～9％、钛铁0.3～0.5％、纯碱1～3％、石墨0.4～0.6％、铜粉0.2～0.4％、硼铁0.01～0.03％，余量为铁粉。2.根据权利要求1所述的高强钢用金属粉芯药芯焊丝，其特征在于，所述硅铁中硅含量为42～45wt％；所述锰铁为中碳锰铁，所述锰铁中锰含量为78～85wt％，碳含量为1～1.3wt％；所述铬铁为低碳铬铁，所述铬铁中铬含量为58～65wt％，碳含量为0.1～0.3wt％；所述钛铁中钛含量为65～73wt％；所述硼铁中硼含量为18～22wt％。3.根据权利要求1所述的高强钢用金属粉芯药芯焊丝，其特征在于，所述药芯的粒度为60～180目。4.根据权利要求1所述的高强钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：史胜振，马青松，杨平，刘菁菁，舒同文，
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：