【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接制造领域，具体涉及一种高层建筑用自保护药芯焊丝及其制备方法。
技术介绍
1、随着土地资源的开发和利用，土地资源的稀缺推动更多的高层建筑、桥梁和户外钢结构等拔地而起，钢结构的抗震性能好，自重小，刚度大，施工速度快，应用愈加广泛。此类钢结构的接头数量非常多，杆件也非常多，施工期间会应用到各种厚板的复杂焊接工艺，尤其在高处焊接时，工艺上要求设备轻且稳定性高，选用低氢型焊接材料，注意防风等才能保证焊接质量。自保护药芯焊丝无需气体保护，抗风抗气孔，适应能力强，能够进行复杂位置焊接，适合多层多道焊接以提高焊缝金属性能，扩散氢含量低，在恶劣的施工条件下焊接具有独特优势。
2、自保护药芯焊丝特殊的结构决定其飞溅的产生机理与其它焊接材料差别较大，焊接过程中飞溅较严重。在焊接过程中，造气剂存焊丝内部产生气体，使电弧内部气体压力过大，将金属熔滴推向外侧，增大飞溅。根据国内外学者的研究发现，飞溅率随着药芯中氟化物、氧化物和碳酸盐的增多而增大，随着脱氧剂的增多而减少，合金元素对飞溅几乎没有影响。
3、自保护药芯利用造气剂产生的气体和金属蒸发形成的蒸汽对焊缝形成保护，在环境恶劣情况下，容易保护不足导致气孔，这也是自保护药芯焊丝的常见缺陷。
4、现有技术当中的抗气孔和防风的自保护药芯焊丝，主要是通过增加药粉中氟化物、碳酸盐及al、mg等提升造气保护能力，改进脱氧脱氮效果，适应户外和恶劣环境使用。自保护药芯焊丝由于添加大量的al元素，容易导致焊缝冲击韧性不稳定，极容易出现低值。
5、现有技术的高
6、或通过一种多种氟化物组合，添加稀土、镍的自保护药芯焊丝，通过低氟化锂、氟化钾等优化电弧，减小飞溅，-40℃冲击达到135j，得到一种综合性能较好的自保护药芯焊丝。
7、当前，自保护药芯焊丝在飞溅、脱渣、容易操作等方面还有不足，焊接工艺性能媲美金红石型药芯焊丝，力学性能稳定的，且能够焊接复杂位置的大规格自保护药芯焊丝十分稀少，因此非常有必要专利技术一种各方面性能相当于金红石型的可靠的大直径自保护药芯焊丝，提供给未来广阔的户外工程领域。
8、已经公开的研究中尚无一种焊接工艺媲美金红石型气保护药芯焊丝且不含氟化物的自保护药芯焊丝。本专利技术通过创新性的研究出一种渣系，采用适当的制备方法，得到一种适用复杂位置的自保护药芯焊丝，在具有金红石型相当焊接操作性的同时，具有优异的力学性能，-30℃冲击韧性良好。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种高层建筑用自保护药芯焊丝及其制备方法。
2、与现有技术相比，本专利技术具有媲美金红石型气保护药芯焊丝的焊接工艺，电弧柔和稳定，飞溅少，焊缝成形良好表面光滑，脱渣良好，特别是不同焊接位置适应性良好，焊缝金属力学性能良好，-30℃冲击韧性良好。
3、一种高层建筑用自保护药芯焊丝，包括碳钢外皮和药芯两部分，所述药芯当中按质量百分比计算，为如下组分：
4、电解锰0.5-1.5％；
5、钛铁0.5-1.5％；
6、硅锆合金0.5-2.0％；
7、碳酸钡0.5-1.5％；
8、碳酸锂4.0-6.5％；
9、锆英砂0.5-1.5％；
10、电熔镁砂2.5-4.5％；
11、铝镁合金10-15％；
12、铝粉10-15％；
13、烧结预制粉50-60％；
14、铁粉余量，以上组分的质量百分比之和为100％。
15、在本专利技术的一个优选实施例中，所述药芯占焊丝总质量的比例，即填充率为22-25％。
16、在本专利技术的一个优选实施例中，所述碳钢外皮为spcc材质。
17、在本专利技术的一个优选实施例中，所述烧结预制粉为如下组分烧结预制而成：
18、碳酸锶13-17％；
19、氧化亚铁40-50％；
20、赤铁矿15-20％；
21、微晶纤维素5-8％；
22、石英3-5％；
23、钾水玻璃12-18％。
24、在本专利技术的一个优选实施例中，所述烧结预制为将除钾水玻璃外的各组分混匀后分次加入钾水玻璃后二次混匀，在500±10℃烧结保温2小时，随炉冷却。烧结预制粉机械破碎，筛分取60-200目之间得到所述烧结预制粉。
25、一种高层建筑用自保护药芯焊丝的制备方法，包括如下步骤：
26、第一、预处理步骤，
27、将所述碳酸钡，碳酸锶，锆英砂，电熔镁砂进行高温烘焙；
28、第二、混合步骤，
29、将上一步的产物与其他药芯组分比例混合后填充至碳钢外皮内。
30、在本专利技术的一个优选实施例中，所述高温烘焙为500℃保温2小时烘焙。
31、在本专利技术的一个优选实施例中，所述填充至碳钢外皮为将钢带轧制成u型，利用加粉机将混合粉按照22-25％的比例填充，再将u型槽轧制合口成“o”型，经过拉丝减径将焊丝直径拉拔到1.6-2.4mm，得到最终成品焊丝。
32、本专利技术的有益效果在于：
33、本专利技术具有媲美金红石型气保护药芯焊丝的焊接工艺，电弧柔和稳定，飞溅少，焊缝成形良好表面光滑，脱渣良好，特别是不同焊接位置适应性良好，焊缝金属力学性能良好，-30℃冲击韧性良好。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高层建筑用自保护药芯焊丝，其特征在于，包括碳钢外皮和药芯两部分，所述药芯当中按质量百分比计算，为如下组分：
2.如权利要求1所述的一种高层建筑用自保护药芯焊丝，其特征在于，所述药芯占焊丝总质量的比例，即填充率为22-25％。
3.如权利要求1所述的一种高层建筑用自保护药芯焊丝，其特征在于，所述碳钢外皮为SPCC材质。
4.如权利要求1所述的一种高层建筑用自保护药芯焊丝，其特征在于，所述烧结预制粉为如下组分烧结预制而成：
5.如权利要求4所述的一种高层建筑用自保护药芯焊丝，其特征在于，所述烧结预制为将除钾水玻璃外的各组分混匀后分次加入钾水玻璃后二次混匀，在500±10℃烧结保温2小时，随炉冷却。烧结预制粉机械破碎，筛分取60-200目之间得到所述烧结预制粉。
6.如权利要求1-5当中任一项所述的一种高层建筑用自保护药芯焊丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.如权利要求6所述的一种高层建筑用自保护药芯焊丝的制备方法，其特征在于，所述高温烘焙为500℃保温2小时烘焙。
8.如权利要求6所
...【技术特征摘要】
1.一种高层建筑用自保护药芯焊丝，其特征在于，包括碳钢外皮和药芯两部分，所述药芯当中按质量百分比计算，为如下组分：
2.如权利要求1所述的一种高层建筑用自保护药芯焊丝，其特征在于，所述药芯占焊丝总质量的比例，即填充率为22-25％。
3.如权利要求1所述的一种高层建筑用自保护药芯焊丝，其特征在于，所述碳钢外皮为spcc材质。
4.如权利要求1所述的一种高层建筑用自保护药芯焊丝，其特征在于，所述烧结预制粉为如下组分烧结预制而成：
5.如权利要求4所述的一种高层建筑用自保护药芯焊丝，其特征在于，所述烧结预制为将除钾水玻璃外的各组分混匀后分次加入钾水玻璃后二次混匀，在...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗茜，陈振刚，姚衡，吴伦发，俞华琴，王志堂，何斌，
申请(专利权)人：上海焊接器材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。