一种细晶粒高强度钢筋CO2电弧焊用药芯焊丝，由钢带和填充于其内的药芯组成，药芯中含有相对于焊丝总重3.5～6.0％的金红石；0.05～0.25%的CaO；0.05～0.35％的氟化物；0.2～2.5％的Si和/或Si的氧化物；0.1～1.5％的Mg和/或Mg的氧化物；1.2～4.5％的Mn和/或Mn的氧化物；0.2～1.5％的Al和/或Al的氧化物；0.1～0.5％的Zr的氧化物；0.01～0.5％的K的氧化物和/或Na的氧化物；0.01～0.2％的V或钒铁；0.05～0.8％的Ti或钛铁；0.001～0.1％的B或硼铁；0.05～0.2％的Mo或钼铁；0.1～0.6％的Ni；其余为铁粉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料加工工程的焊接领域，特别地，涉及一种用于细晶粒高强度钢筋 CO2电弧焊用药芯焊丝及其生产方法。
技术介绍
CO2气体保护药芯焊丝目前已取得了长足的发展，但是面对不断出现的新钢种，特别是以细晶粒钢为特性的21世纪钢铁材料的不断研究发展，对焊接提出了新的要求，迫切需要相应的药芯焊丝匹配焊接。所述细晶粒钢的全称为本质细晶粒钢；本质晶粒度是指钢在一定条件下奥氏体晶粒长大的倾向；在930士 10°C保温3 他后测定奥氏体晶粒，晶粒度为1 4级称为本质粗晶粒钢，晶粒度为5 8级则为本质细晶粒钢。高强度钢筋不同于常规钢筋的焊接特点是(1)强度和冲击韧性大幅度提高；(2)大规格钢筋的焊接热输入大，超细晶粒钢筋在焊接加热时接头区发生完全相变，导致组织结构明显粗化，失去原有的细晶组织结构，造成接头强度和塑韧性的下降；(3)适应降低温度下(_5°C)的不预热焊接；目前还没有配套细晶粒高强度钢筋的药芯焊丝，因而高强度钢筋的焊接成为一个亟待解决问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种细晶粒高强度钢筋CO2电弧焊用药芯焊丝，用以解决细晶粒高强度钢筋焊接难题强度高、韧性高、适应低温环境焊接等特点。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案一种用于低温条件下细晶粒高强度钢筋(X)2电弧焊的药芯焊丝，由包覆药芯的钢带和填充于其内的药芯组成，其中填充药芯包含有造渣剂、稳弧剂、合金剂等，其特征在于，相对于焊丝的总重量，所述填充药芯中包含有以下组分 3. 5 6.0%的金红石； 0. 05 0. 25% 的 CaO ；0. 05 0. 35%的氟化物，该数值为将氟化物换算成等摩尔F的重量计算所得； 0. 2 2. 5%的Si和/或Si的氧化物，该数值为换算成等摩尔SiO2的重量计算所得；0.1 1. 5%的Mg和/或Mg的氧化物，该数值为换算成等摩尔MgO的重量计算所得；1.2 4. 5%的Mn和/或Mn的氧化物，该数值为换算成等摩尔MnO的重量计算所得； 0. 2 1. 5%的Al和/或Al的氧化物，该数值为换算成等摩尔Al2O3的重量计算所得； 0. 1 0. 5%的ττ的氧化物，该数值为换算成等摩尔^O2的重量计算所得；0. 01 0. 5%的K的氧化物和/或Na的氧化物，该数值为分别换算成等摩尔K2O和/ 或Na2O后的重量计算所得，当同时含有K的氧化物和Na的氧化物时，为二者之和； 0. 01 0. 2%的V或钒铁，该数值为换算成等摩尔V的重量计算所得；0. 05 0. 8%的Ti或钛铁，该数值为换算成等摩尔Ti的重量计算所得； 0. 001 0. 的B或硼铁，该数值为换算成等摩尔B的重量计算所得； 0. 05 0. 2%的Mo或钼铁，该数值为换算成等摩尔Mo的重量计算所得； 0. 1 0. 6%的 Ni ； 其余为铁粉；所述药芯各组分满足碱度在0. 5 3. 5的数值范围内， 所述碱度(缩写为B)的定义为B= / 如上所述的药芯焊丝，其中，所述药芯焊丝的填充率为12. 8 14. 7%，所述填充率即药芯重量与药芯焊丝总重量的比值。如上所述的药芯焊丝，其在拉拔减径步骤中采用由钾基润滑剂、钠基润滑剂和特氟隆组成的混合润滑剂。如上所述的药芯焊丝，所述混合润滑剂为75wt%钾基润滑剂+15wt%特氟隆+10wt% 钠基润滑剂。如上所述的药芯焊丝，在配料前，对部分填充粉剂进行不同温度的烘焙 金红石的烘焙温度为650 850°C，时间为0. 5 2. 5h ；Si、Mn、Mg和Al的氧化物的烘焙温度为500 550°C，时间为0. 5 2. 5h。如上所述的药芯焊丝，在成品焊丝层绕前，将焊丝在温度180 350°C下烘焙 0. 5 2. Oh0如上所述的药芯焊丝，其中，相对于焊丝的总重量，所述焊丝的氮含量在0. 008wt% 以下。如上所述的药芯焊丝，其中，相对于焊丝的总重量，所述焊丝的氢含量在0.008wt% 以下。如上所述的药芯焊丝，其中，所述钢带采用低C、低Si、低Mn、低S、低P、低N的优质深冲带钢SPCC或SP⑶，且钢带中N含量控制在0. 0045wt%以下、C含量在0. 012 0. 040wt%,同时保证适当的机械性能，使药芯焊丝在加工过程中减径、拉拔顺利。本专利技术的有益效果为本专利技术提供了一种细晶粒高强度钢筋CO2电弧焊用药芯焊丝，其中采用了 TiO2-CaO-CaF2 (含少量 BaF2、LiF)-SiO2-MgO-Al2O3-ZrO2-K2O-Na2O 多元复合渣系、 Mn-Si-Ni-Mo-Ti-B多元合金化微合金化体系、以及改变润滑剂及表面处理等焊丝生产工艺。本专利技术的药芯焊丝针对的是普碳钢细晶粒400MPa级、500MPa级钢筋的CO2焊接，能满足不低于_5°C环境条件下100%0)2焊接；其熔敷金属强度和韧性高、扩散氢含量低、具有优异的抗裂性和低温韧性，且全位置焊接工艺性能优良，焊接效率高，达到了与细晶粒高强度钢筋焊接的良好匹配。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一、药芯焊丝的组成药芯焊丝用钢带采用SPCC钢带，钢带厚度为0. 9mm，其中化学成分如下表1所示，力学性能如下表2所示。 表1药芯焊丝钢带的化学成分(wt%)权利要求1. 一种细晶粒高强度钢筋(X)2电弧焊用药芯焊丝，由包覆药芯的钢带和填充于其内的药芯组成，其特征在于，相对于焊丝的总重量，所述填充药芯中包含有以下重量百分比的组分3. 5 6.0%的金红石； 0. 05 0. 25% 的 CaO ；0. 05 0. 35%的氟化物，所述百分数为换算成等摩尔的F的数值；0. 2 2. 5%的Si和/或Si的氧化物，所述百分数为换算成等摩尔的SiO2的数值；0.1 1. 5%的Mg和/或Mg的氧化物，所述百分数为换算成等摩尔的MgO的数值；1.2 4. 5%的Mn和/或Mn的氧化物，所述百分数为换算成等摩尔的MnO的数值； 0. 2 1. 5%的Al和/或Al的氧化物，所述百分数为换算成等摩尔的Al2O3的数值； 0. 1 0. 5%的ττ的氧化物，所述百分数为换算成等摩尔的^O2的数值；0. 01 0. 5 %的K的氧化物和/或Na的氧化物，所述百分数为分别换算成等摩尔的K2O 或Nei2O的数值，或K2O和NEI2O的数值之和；0. 01 0. 2%的V或钒铁，所述百分数为换算成等摩尔的V的数值； 0. 05 0. 8%的Ti或钛铁，所述百分数为换算成等摩尔的Ti的数值； 0. 01 0. 的B或硼铁，所述百分数为换算成等摩尔的B的数值； 0. 05 0. 2%的Mo或钼铁，所述百分数为换算成等摩尔的Mo的数值； 0. 1 0. 6%的 Ni ； 其余为铁粉；所述药芯各组分满足碱度在0. 5 3. 5的数值范围内，所述碱度为药芯中CaF2、MgO、 MnO和K2O质量之和与TiO2、SiO2、Al2O3和^O2质量之和的比值。2.如权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯重量占焊丝总重量的12.8 14. 7%ο3.如权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝在制备过程中，在拉拔减径步骤中采用由钾基润滑剂、钠基润滑剂和特氟隆组成的混合润滑剂。4.如权利要求3所述的药芯焊丝，其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢晋平，张莉，段斌，周新建，马德志，李业绩，傅彦青，刘菲，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，中冶焊接科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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