一种Ar+CO2混合气体下使用的钢制无缝药芯焊丝制造技术

技术编号:10931024 阅读:173 留言:0更新日期:2015-01-21 12:08
一种Ar+CO2混合气体下使用的钢制无缝药芯焊丝,Ar-CO2混合气体采用80%Ar+20%CO2,焊丝采用无缝空心钢制焊丝且无缝空心钢制焊丝具有多种空心截面规格尺寸,焊丝外表面镀铜,药芯含有C、Si、Mn、Ni、Cr、Al、Zr、Mo、Fe、Cu以及微量碱性金属氧化物和氟化物,药芯的充填量控制在15~30%,焊接时电流控制在240~280A而电压控制在26~30V,焊后熔敷金属的屈服强度达到890MPa以上,具有良好的焊接工艺性,焊接时电弧稳定,易于形成喷射过渡,操作容易,焊缝成型好,渣少。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种Ar+CO2混合气体下使用的钢制无缝药芯焊丝,Ar-CO2混合气体采用80%Ar+20%CO2,焊丝采用无缝空心钢制焊丝且无缝空心钢制焊丝具有多种空心截面规格尺寸,焊丝外表面镀铜,药芯含有C、Si、Mn、Ni、Cr、Al、Zr、Mo、Fe、Cu以及微量碱性金属氧化物和氟化物,药芯的充填量控制在15~30%,焊接时电流控制在240~280A而电压控制在26~30V,焊后熔敷金属的屈服强度达到890MPa以上,具有良好的焊接工艺性,焊接时电弧稳定,易于形成喷射过渡,操作容易,焊缝成型好,渣少。【专利说明】-种Ar+C02混合气体下使用的钢制无缝药芯焊丝
本专利技术属于焊接材料
,尤其是一种Ar+C02混合气体下使用的钢制无缝药 芯焊丝,Ar+C02混合气体中Ar占80%而C02占20%,钢制焊丝加药芯的熔敷金属屈服强度超 过890MPa,可以用来焊接彡890MPa的高强钢。
技术介绍
屈服强度> 890MPa的高强钢在工程机械、特种桥梁等领域应用越来越广泛,但是 与之相配套的无缝焊丝非常少,通常采用低强度实心焊丝,等强度实心焊丝因含有较多的 镍、鉻、鉬等合金元素,使得焊接过程非常复杂,焊接成本高。 中国专利CN 101323057A公开了一种屈服强度超过785MPa低合金钢焊接用无缝 药芯焊丝,其实施例给出的焊接金属强度超过785Mpa,但是并没有达到890MPa。 在80%Ar+20%C02混合气体保护下且熔敷金属屈服强度超过890MPa的钢制无缝药 芯焊丝还未见到相关报道。 【专利技术内容】 针对上述问题,本专利技术提供了一种Ar+C02混合气体下使用的钢制无缝药芯焊丝, Ar+C0 2混合气体中Ar占80%而C02占20%,焊丝为无缝空心钢制焊丝且无缝空心钢制焊丝 具有多种截面规格尺寸,在无缝空心焊丝内充填本专利技术的药芯,焊接后熔滴更细,焊缝成型 更好,同时由于Si、Μη等脱氧元素更少,所以焊缝表面渣量更少,提高了导电能力和防锈能 力。 为实现上述专利技术目的,本专利技术采用如下技术方案: 一种Ar+C02混合气体下使用的钢制无缝药芯焊丝,Ar_C02混合气体采用 80%Ar+20%C02,焊丝采用无缝空心钢制焊丝且无缝空心钢制焊丝具有多种空心截面规格尺 寸,药芯含有C、Si、Mn、Ni、Cr、Al、Zr、Mo、Fe、Cu以及微量碱性金属氧化物和氟化物,本发 明特征如下: 上述焊丝外表面镀铜; 所述碱性金属氧化物是Na20和K20 ; 所述氟化物是NaF、K2SiF6和K3A1F6 上述药芯中分别按重量份的配比构成如下: 0· 02 ?0· 12 的 C、0. 2 ?0· 7 的 Si、l. 0 ?3. 0 的 Μη、1· 0 ?3. 5 的 Ni、0. 02 ?0· 05 的 Cr、0. 02 ?0. 05 的 A1、0. 2 ?0. 5 的 Zr、0. 1 ?0. 7 的 Mo、25 ?65 的 Fe、0. 01 ?0. 02 的 Cu、0. 1 ?0· 3 的 Na20+K20+NaF+K2SiF6+K 3AlF6 ; 上述Na20、K20、NaF、K2SiF6和K 3A1F6分别占所述0. 1?0. 3重量份中的1/5 ; 按焊丝的空心截面计,药芯占所述空心截面的百分充填量控制在15?30% ; 上述钢制无缝药芯焊丝的焊接电流控制在240?280A,焊接电压控制在26?30V。 由于采用如上所述技术方案,本专利技术产生如下特点: 1、本专利技术焊接后的熔敷金属屈服强度可达到890MPa以上。 2、本专利技术的焊缝具有较好的低温冲击韧性,-20°C冲击功平均值达到47J以 上,-50°C冲击功平均值达到27J以上。 3、本专利技术具有良好的焊接工艺性,焊接时电弧稳定,易于形成喷射过渡,操作容 易,焊缝成型好,渣少。 4、焊丝表面镀铜可以提高导电能力,所送丝更加稳定。 5、烙敷金属扩散氢低并小于2ml/100g。 【具体实施方式】 本专利技术是一种Ar+C02混合气体下使用的钢制无缝药芯焊丝,其中Ar-C0 2混合气体 采用80%Ar+20%C02,焊丝采用无缝空心钢制焊丝且无缝空心钢制焊丝具有多种空心截面规 格尺寸,无缝空心钢制焊丝的制作已是公知技术,不另赘述。 药芯含有C、Si、Mn、Ni、Cr、Al、Zr、Mo、Fe、Cu以及微量碱性金属氧化物和氟化物。 碳C具有固溶强化作用,是保证熔敷金属强度的重要元素,0.02?0. 12重量份的 C能够减低钢制无缝焊丝短路过渡的飞溅,C的加入形式可以是石墨,当C小于0. 02重量份 时不能保证熔敷金属的强度,当C大于0. 12重量份时,一方面会导致熔敷金属强度过高、低 温韧性下降,另一方面会恶化焊接工艺性。 硅Si是重要的脱氧元素,同时也是强化元素,一定量的Si对于提高强度和韧性具 有重要作用,但是过量的Si会导致焊缝中渗硅严重,恶化低温韧性,同时也会造成焊缝熔 渣过多,在多层多道焊中容易出现夹渣的缺陷。Si的加入形式可以是硅铁等。 锰Μη也是重要的脱氧元素和强化元素,一定量的Μη对于提高强度和韧性具有重 要作用,但是过量的Μη会导致强度过高,恶化低温韧性。Μη的加入形式可以是锰铁、金属锰 等。 镍Ni不仅能够提高焊缝金属强度同时也是提高其韧性,当Ni小于1. 0重量份时 达不到效果,当Ni大于3. 5重量份时强度会过高、韧性下降,同时容易出现热裂纹。 鉻Cr是一种重要的析出沉淀强化元素,易于与碳结合在晶界析出碳鉻化合物,提 高焊缝强度,但是过高的Cr会恶化低温冲击韧性,鉻的加入形式可以是金属鉻等。 钥Mo能够显著提高焊缝金属强度,抑制奥氏体晶体有害相的析出,但是含量过高 会对韧性产生不利影响。 锆Zr能够细化晶粒,同时提高强度和冲击韧性,但是过多的Zr会形成大尺寸氧化 物颗粒,降低冲击韧性。 铁Fe具有调节填充率和改善焊接电弧稳定性的作用,但是过量的Fe会产生大量 飞溅,Fe的加入形式可以是铁粉等。 铜Cu具有析出沉淀强化作用,但是过量的Cu容易加大产生液化裂纹倾向。铜的 加入形式可以是金属铜。 Na20、K20、NaF、K2SiF 6和K3A1F6具有稳弧作用,改善焊接工艺性,提高形成喷射过 渡的焊接工艺范围。 均按重量份给出实施例1-3。 实施例 1 :0· 02 的 C、0. 7 的 Si、3. 0 的 Μη、1· 0 的 Ni、0. 02 的 Cr、0. 05 的 Α1、0· 2 的 Zr、0. 7 的 Mo、65 的 Fe、0. 01 的 Cu、0. 3 的 Na20+K20+NaF+K2SiF6+K 3AlF6。 实施例 2 :0· 07 的 C、0. 4 的 Si、2. 0 的 Μη、2· 25 的 Ni、0. 035 的 Cr、0. 035 的 Al、 0· 35 的 Zr、0. 4 的 Mo、45 的 Fe、0. 015 的 Cu、0. 2 的 Na20+K20+NaF+K2SiF6+K 3AlF6。 实施例3:0.12的(:、0.2的5丨、1.0的]\111、3.5的附、0.05的0、0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ar+CO2混合气体下使用的钢制无缝药芯焊丝,Ar‑CO2混合气体采用80%Ar+20%CO2,焊丝采用无缝空心钢制焊丝且无缝空心钢制焊丝具有多种空心截面规格尺寸,药芯含有C、Si、Mn、Ni、Cr、Al、Zr、Mo、Fe、Cu以及微量碱性金属氧化物和氟化物,其特征是:上述焊丝外表面镀铜;所述碱性金属氧化物是Na2O和K2O;所述氟化物是NaF、K2SiF6和K3AlF6上述药芯中分别按重量份的配比构成如下:0.02~0.12 的C、0.2~0.7的Si、1.0~3.0的Mn、1.0~3.5的Ni、0.02~0.05的Cr、0.02~0.05的Al、0.2~0.5的Zr、0.1~0.7的Mo、25~65的Fe、0.01~0.02的Cu、0.1~0.3的Na2O+K2O+NaF+K2SiF6+K3AlF6; 上述Na2O、K2O、NaF、K2SiF6和K3AlF6分别占所述0.1~0.3重量份中的1/5;按焊丝的空心截面计,药芯占所述空心截面的百分充填量控制在15~30%;上述钢制无缝药芯焊丝的焊接电流控制在240~280A,焊接电压控制在26~30V。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓薛旭斌郭纯
申请(专利权)人:洛阳双瑞特种合金材料有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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