金属型药芯焊丝制造技术

本发明专利技术是关于软钢外皮内充填药粉的金属型药芯焊丝的发明专利技术。药粉成份对焊丝的重量百分比（％）为，Ｃ：０．０５～０．３０％；Ｓｉ：３．０～６．０％；Ｍｎ：６．０～１２．０％；Ｓ：０．０２～０．１０％；Ａｌ：０．３～１．５％和余量铁粉成份及不可除净的杂质，满足［ｌｎ（Ａｌ×１００）］／Ｓ值的范围在５０～９０，焊接性非常优异。本发明专利技术的金属性药芯焊丝，不仅电弧稳定性优良，而且焊接后焊道表面的焊渣量很少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以铁成份为药粉主要成份的金属型药芯 焊丝，具体地说，通过适当控制铁成份、合金元素等药粉成 份，稳定电弧、减少焊渣发生量。
技术介绍
金属型焊丝同时具备了实芯焊丝的优点一一悍接效率高 和钛型药芯焊丝优点一_良好的作业性，作为替代实芯焊丝 的产品，其使用率在逐渐提高。然而，金属型药芯焊丝中充 填的药粉大部分为铁成份，电弧稳定剂的添加量相对少一 些，因此电弧欠缺柔和性，飞溅现象较多，而且焊渣在焊道 表面分散性分布，使焊道外观显得不整洁。关于解决上述问题的研究，作为技术实例可以列举大韩民国注册专利347295号和532244号的
技术实现思路
。这些专利 专利技术规定了 S和Mn的含量比，提出了关于提高焊接作业性和 焊接部位稳定性的金属型药芯焊丝。然而，这些技术虽然对 减少飞溅量和焊渣量方面有一定的成效，但在抑制焊接焊道 表面分散性焊渣量方面，效果不及实芯焊丝。因此，必须事 后进行熔渣去除作业，无法解决作业效率低下的问题
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种金属型药芯焊丝， 该金属型药芯焊丝在稳定电弧的同时，能将产生于焊道表面 的焊渣量将至最低，以实现焊接部位的整洁性。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是 一种在软钢外皮内充填药粉的金属型药芯焊丝，药粉由c、 Si、 Mn、 S、 Al和铁粉组成，药粉各成份对焊丝(焊丝包括 软钢外皮和药粉)的重量百分比为C:0.05 0.30%、 Si:3. 0 6. 0%、 Mn:6. 0 12. 0%、 S: 0. 02 0. lO0/" Al:O. 3 1.5%和残余铁成份及不可除净的杂质；/S值 的范围在50 90，焊接性非常优异。接下来是关于组成本专利技术中金属型药芯焊丝的药粉成份 及其含量范围的说明。首先是碳素(C)。碳素是钢材表皮及药粉中基本含有 的成份，本专利技术并不建议随意添加，而且碳素却能对焊接金 属的机械性能产生影响，因此宜在一定范围内控制其含量。本专利技术中，将药粉内的碳素含量控制在0.05 0.30重 量百分比(以下记为％)。如果其含量不及0.05%，可能降低 焊接金属的拉力及伸张特性，而如果超过0.30%，抗裂性降 低，在高温环境下发生裂纹的可能性增大。硅(Si)作为脱氧剂添加到药粉中，本专利技术要求将其含 量控制在3.0 6.0%。因为，如果硅的含量不及3.0%，焊接 金属的脱氧效果欠缺，可能导致表面缺陷，而超过6.0%，会 导致电弧稳定性下降，增加焊溅现象。而且，在使用金属型药芯焊丝时，焊接后焊渣表面的成份大部分为Si和Mn的氧 化物，所以Si的含量越多，焊渣量也就越多。锰(Mn)的作用是降低焊接金属内氧含量，是一种脱氧 剂。而且，锰还是脱硫剂，可以与S进行化学反应，主要先 生成MnS，而不是FeS，可以防止S分离导致生成低熔点化合 物的现象。在本专利技术中，要求将锰的含量控制在6.0 12.0%。因为，如果锰含量低于6.0%,基本上没有任何效 果，而如果超过12.0%，会降低电弧稳定性及熔融点，并导 致焊接金属在高温环境中发生裂纹。硫(S)是本专利技术中最重要的添加元素之一，S能将熔 池(molten pool)流动从外部转移到内部，使焊酒渣集中到 内部(熔渣的中央)，可将焊渣的消除工作变得容易，提高 焊道外观的整洁度，并增大熔深。考虑到这一点，本专利技术要求将添加的硫磺量控制在 0.02 0，10%。因为，如果硫的含量不及0.02%，无法期待效 果，而如果超过0.10%，会降低电弧稳定性，引起高温裂 纹，而且对低温抗拉也得到产生不利影响。在本专利技术中，铝(Al)是比Si和Mn更强力的脱氧剂， 主要作用是减少焊接后最终副产物——Si和Mn的氧化物， 也就是焊渣的量。本专利技术规定将Al的添加量控制在0.3 1.5%。因为， 如果Al的添加量不及0.3%，焊渣量减少效果会很低，而如 果超过1.5o/Q，由于A1氧化物增加，焊道表面的焊渣量反而 会增加，而且在熔敷金属内生成氧化铝(A1203)，使焊接金 属的抗拉强度下降，同时因增强熔池(molten pool)的蒸气 压，使缺陷发生的肯能性增大。另外，为有效调节焊道表面的焊渣发生量，本专利技术将 /S的值规定在50 90的范围内。因为，如果 该值低于50或超过90，电弧稳定性会下降，而且焊道表面 的焊渣量会增多，无法实现焊接部位的整洁性。本专利技术提及的药粉填充到软钢外皮之中，制造金属型药 芯焊丝。此时，虽然本专利技术不受药粉填率的限制，但宜将药 粉充填率控制在10 20% (焊丝重量比)的范围之内。本专利技术的有益效果是本专利技术适当控制药粉成份组成及 /S的值，稳定了电弧，抑制了焊道表面的焊 渣发生量，将产生于焊道表面的焊渣量降至最低。具体实施方式接下来，通过实例详细说明本专利技术。 (实例)在软钢材外皮内分别充填表1所列的成份，制造金属型 药芯焊丝。制造上述的药芯焊丝后，按照表2所列的焊接条件，进 行焊接。 <table>table see original document page 7</column></row><table><table>table see original document page 7</column></row><table>接下来，在上述的各个药芯焊丝焊接实验中，评价了电 弧稳定性、焊溅发生程度、表面熔渣发生程度，并将其结果记录在表3中。 <table>table see original document page 8</column></row><table><table>table see original document page 9</column></row><table>※评价标准 表面熔渣发生情况每10cm焊道的焊渣发生量(数量)2以下一非常好◎，3 5 —良好〇， 6 7 — —般△， 8以上一不良X 焊渣所占的表面积(%) : 20%以下一非常好 ，20 30% —良好〇， 30 40% — —般△, 40%以上一不良X 焊溅发生程度 发生率3%以下一非常好◎，3 5% —良好〇， 6 8% — —般△， 9%以上一不良X电弧稳定性评价采用焊工的惯能评价，分为非常好 良好〇； 一般不良X等4等级。综合评价综合以上各项评价结果，分为非常好 ;良好 〇 ， 一般不良X等4个等级进行评价。如表3所示，S禾卩A1的含量及/S的值都 在本专利技术规定的范围内，而且适当控制脱氧剂(Si， Mn)含量 的专利技术例(1 8)均获得了良好的评价。相反，比较例(l)因/S值和S、 Al含量 及Mn的含量超出本专利技术规定的范围，焊渣发生数量及焊渣所 占的表面积明显增加，电弧稳定性也显著下降；而比较例(2) 中，虽然熔剂的成份含量在本专利技术规定的范围之内，但由于 /S的值超出了专利技术的规定范围，熔渣的发生 数量明显增多。另外，比较例(3，4)是因脱氧剂(Si、 Mn)含量超出本专利技术规定的范围，电弧稳定性下降，飞溅发生量增多，而 /S的值和一些成份含量超出本专利技术规定范围 的比较例(5， 6, 7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属型药芯焊丝，其特征是：药粉由Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ａｌ和铁粉组成，药粉各成份对焊丝的重量百分比为：　Ｃ：０．０５～０．３０％　Ｓｉ：３．０～６．０％　Ｍｎ：６．０～１２．０％　Ｓ：０．０２～０．１０％　Ａｌ：０．３～１．５％　和余量为铁粉及不可除净的杂质，［ｌｎ（Ａｌ×１００）］／Ｓ值的范围在５０～９０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：全俸奭，
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]