本发明专利技术公开了一种药芯焊丝，是关于软钢外皮内充填药粉的气体保护电弧焊专用药芯焊丝。药粉各成份相对焊丝的重量百分比为，ＴｉＯ↓［２］：３．０～１１．０％；Ｃ：０．０２～０．１０％；Ｓｉ：０．３～１．２％；Ｍｎ：０．７～２．０％；Ｎｉ：０．１～１．５％；Ｍｏ：０．１～１．２％；Ｂ：０．００１０～０．００４５；Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ及Ｃｓ中任意一种或两种以上成份之和：０．０５～０．７５％；Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ及Ｚｒ中任意一种或两种以上成份之和：０．０５～１．００％；和余量为铁粉及无法除净的杂质，且各成份组成满足条件式０．２５≤Ｃ＋Ｓｉ／２５＋Ｍｎ／５＋Ｎｉ／４０＋Ｍｏ／５≤０．６０；本例在最大焊接热量６０ＫＪ／ｃｍ、层间温度最高３５０℃的条件下进行气体保护的电弧焊接具有优异的焊接作业性、良好的焊接金属抗拉强度及冲击韧性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种气体保护电弧焊接药芯焊丝。
技术介绍
近来，用于钢结构、桥梁及建筑领域的钢材发生了一些变化。从前，主要使用软钢、抗拉强度在490Mpa的钢材，但最近以增强耐震性及钢材轻量化，从而节俭成本为目的，抗拉强度在520Mpa的钢材需求量急剧增大； 但是，符合这些需求及现场特殊焊接环境，并满足高热量输入高层间温度条件的药芯焊丝的开发几乎处于空白状态； 作为抗拉强度在520Mpa的钢材焊接材料，韩国公开特许第2006-0050038号记载了控制C、S、Mn、S、Ti、Mo、Cu、Mn和Mo含量之和；Si及Ti含量之和；以及S和O含量之和的气体保护电弧焊接实芯焊丝； 但是严格来说，公开特许中提出的气体保护电弧焊接实芯焊丝只能适用于最大焊接热量在40KJ/cm的优先范围，而且只能焊接抗拉强度在520Mpa以下的钢材，而且比起药芯焊丝，实芯焊丝的作业性低下，因而在市场中的使用比率日益减少； 药芯焊丝符合现场焊接条件的高热量输入高层间温度下能够进行焊接，并具有优异的作业性及机械性能，其开发必要性日益增大，但还没有人提出具体方案。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种能在最大焊接热量60KJ/cm、层间温度最高350℃的条件下进行焊接的气体保护电弧焊接药芯焊丝，以得到焊接作业性优异、机械性能优秀的焊接金属。 本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种药芯焊丝，包括软钢外皮和药粉，药粉填充于软钢外皮中，药粉成份相对焊丝(焊丝由药粉和软钢外皮组成)的重量百分比为， TiO23.0～11.0％； C0.02～0.10％； Si0.3～1.2％； Mn0.7～2.0％； Ni0.1～1.5％； Mo0.1～1.2％； B0.0010～0.0045； Na、K、Li及Cs中任意一种或两种以上成份之和0.05～0.75％； Mg、Ca、Ba、Al及Zr中任意一种或两种以上成份之和0.05～1.00％； 和余量物质为铁粉及无法除净的杂质，各成份组成满足下列条件式的条件0.25≤C+Si/25+Mn/5+Ni/40+Mo/5≤0.60。 以下是对本专利技术的说明 本专利技术的研究者们为了开发在高热量输入、高层间温度(最大焊接热量60KJ/cm，层间温度350℃)条件下具有优异焊接作业性和优秀机械性的气体保护电弧焊接焊丝，反复进行了研究和实验。结果发现，如果适量控制特定药粉成份元素的含量，可以避免在高热量输入焊和高层间温度下容易发生的焊接作业性低下和焊接金属机械性降低的弊端，即，可以避免抗拉强度和耐冲击性降低和高温裂纹等不良现象，于是提出了本专利技术。 接下来具体说明在本专利技术中构成焊丝的药粉组成成份及其含量的限制理由等问题。 TiO23.0～11.0％(以下均为重量百分比) 本专利技术中，TiO2是主要的焊渣形成剂，在焊接过程中起到避免熔池受大气影响的作用。在这里，应将TiO2的含量控制在3.0～11.0％，这是对焊丝的重量百分比。如果含量低于3.0％，会因焊渣量的缺乏，导致电弧不稳定，无法充分保护焊接金属不受大气的影响，而如果超过11.0％，不仅会使焊渣流动性降低，而且部分焊渣会混入焊接金属的内部，严重影响焊接部位的机械性能。 C0.02～0.10％ C的作用是保持焊接金属的强度，抑制氧化副产物(MnS，Al2O3，SiO2)渗入焊接金属内部，保障焊接部位的质量。而且，还能增大电弧性，使焊渣从分熔入，避免熔深不足的弊端。在本专利技术中，C的含量要控制在0.02～0.10％。因为，如果C的含量低于0.02％，电弧稳定性及焊接金属的韧性会降低，有可能导致熔深不足现象，但如果超过0.10％，会因电弧性过强，导致电弧稳定性降低，而且使抗高温抗裂性下降。 Si0.3～1.2％ Si是脱氧剂，作用是减少熔敷金属内的氧含量，而且增大焊渣的粘性，提高熔敷金属的流动性。 在本专利技术中，Si的添加量要控制在0.3～1.2％。原因是，如果其含量低于0.3％，会因脱氧不彻底，降低焊接金属的韧性，而如果超过1.2％，会因生成过多的焊渣，降低焊渣的流动性，而且可能导致焊接金属的韧性也随之降低。 Mn0.7～2.0％ Mn是脱氧剂和脱硫剂，可与S发生化学反应，生成MnS，从而防止生成FeS，通过分离S，可以抑制低熔点化合物的生成和高温龟裂现象的发生。在本专利技术中，Mn的含量应该控制在0.7～2.0％。因为，如果Mn的含量低于0.7％，会使焊接金属的强度及韧性下降，但如果超过2.0％，会使电弧变得不稳定，降低熔融性，而且发生高温龟裂现象的可能性也会增大。 Ni0.1～1.5％，Mo0.1～1.2％ Ni及Mo的作用是在高热量输入焊和高层间温度条件下的焊接中使焊接金属组织变得稳定，保障焊接金属的韧性及强度。在本专利技术中，Ni的含量应控制在0.1～1.5％。因为，如果Ni的含量低于0.1％，焊接金属的冲击韧性会降低，而如果超过1.5％，有可能发生高温龟裂。 另外，Mo的含量应控制在0.1～1.2％。因为，如果其含量低于0.1％，焊接金属的抗拉强度会降低，而如果超过1.2％，会因抗拉强度过于增大，有可能导致高温龟裂。 B0.0010～0.0045％ B的作用是抑制铁粒子的生成，使用焊接组织细微化，从而实现焊接部位的强度及韧性的稳定。在本专利技术中，B的含量应控制在0.0010～0.0045％。因为，如果其含量不及0.0010％，无法起到预期的效果，而如果超过0.0045％，有可能导致高温龟裂。 在由Na、K、Li和Cs的组合中选择的一种或二种以上物质成份之和的含量为0.05～0.75％。 这些成份是电弧稳定剂，作用是减少飞溅发生量，稳定电弧的移动。上述成份的总含量应控制在0.05～0.75％。因为，如果低于0.05％，无法实现电弧的稳定性，而且会大量发生飞溅现象，而如果超过0.75％，会导致电弧不稳定，阻碍焊渣的流动性，使焊道外观变得不均衡。 在由Mg、Ca、Ba、Al和Zr的组合中选择的一种或二种以上物质成份之和的含量为0.05～1.00％。 这些成份是脱氧剂，作用是消除焊接金属内的氧。上述成份的总含量应控制在0.05～1.00％。因为，如果低于0.05％，会因脱氧不彻底，导致焊接金属韧性降低，但如果超过1.00％，会过量发生飞溅，降低焊接作业性，而且削弱抗高温龟裂性。 0.25≤C+Si/25+Mn/5+Ni/40+Mo/5≤0.60 本专利技术中，由C+Si/25+Mn/5+Ni/40+Mo/5组成的条件式值应在0.25～0.60。由于电渣焊、高层间温度环境中，从焊接的特点看，容易因焊接部位的硬化而发生高温龟裂，并降低焊接部位的抗拉强度及冲击韧性。因此，考虑到上述各元素的硬化可能性，需要限制其值。当抗拉条件式值在0.25～0.60之间时，抗高温龟裂性及焊接金属的机械性能很有意，但如果低于0.25，会降低焊接金属的拉伸强度及冲击韧性，而如果超过0.60，会因焊接部位的硬度增大，易出现高温龟裂。 本专利技术中，其他药粉中包括铁成份及无法除净的杂质。铁成份的作用是形成药粉充填焊丝，焊接时形成焊接金属，无法除净的杂质有P、S等，这些物质是作为药粉使用的原材料中含有的杂质，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种药芯焊丝，包括软钢外皮和药粉，药粉填充于软钢外皮中，其特征是：药粉成份相对焊丝的重量百分比为， ＴｉＯ↓［２］：３．０～１１．０％； Ｃ：０．０２～０．１０％； Ｓｉ：０．３～１．２％； Ｍｎ：０．７～２．０％； Ｎｉ：０．１～１．５％； Ｍｏ：０．１～１．２％； Ｂ：０．００１０～０．００４５； Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ及Ｃｓ中任意一种或两种以上成份之和：０．０５～０．７５％； Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ及Ｚｒ中任意一种或两种以上成份之和：０．０５～１．００％； 和余量物质为铁粉及无法除净的杂质，各成份组成满足下列条件式的条件：０．２５≤Ｃ＋Ｓｉ／２５＋Ｍｎ／５＋Ｎｉ／４０＋Ｍｏ／５≤０．６０。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：柳彻，
申请(专利权)人：苏派特金属昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。