一种碱性CO2气保护低合金耐热钢药芯焊丝制造技术

本发明专利技术提供一种碱性CO2气保护低合金耐热钢药芯焊丝，它由药芯和钢制外皮组成，所述药芯占焊丝总重量的14～16%，药芯各组分占药芯的重量百分比为：TiO2：25～40%，MgO：1～4%，CaCO3：0.4～0.8%，NaF：1~3%，Na2SiF6：1~3%，硅锰合金：4.5～20%，钠冰晶石：2～4%，长石：4～10%，特氟隆：0.2~0.6%，铁合金20～35%，纯金属粉末12～20%。本发明专利技术的碱性低合金耐热钢药芯焊丝，采用纯CO2作为保护气体，具有优良的焊接工艺性能，适合全位置焊接。焊缝熔渣覆盖性好，脱渣容易，熔敷效率高，抗锈性好，焊缝成形美观。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接材料
，特别地，涉及一种低合金耐热钢碱性药芯焊丝。
技术介绍
随着现代化工业的迅速发展，低合金耐热钢越来越广泛地应用于电力、化工、石油、原子能、航空等高速发展或尖端行业，这些行业设备上的许多构件是在300°C以上的温度下工作，有的构件工作温度更高达1200°C以上。对于耐热钢的焊接，目前国内外广泛使用的焊丝都是酸性耐热钢药芯焊丝，由于焊缝金属韧性较低，使其应用范围受到较大的限制。而碱性焊接材料主要以焊条为主，这样就无法实现自动化生产，严重地制约了生产效率的提高。另外，碱性焊材所焊接的产品，其焊缝金属的力学性能较好，但焊接工艺性较差，还有待于进一步完善提高。本项研究专利技术了一种具有良好的焊接工艺性能的550MPa级碱性CO2气保护低合金耐热钢药芯焊丝，可进行全位置焊接。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种碱性CO2气保护低合金耐热钢药芯焊丝。该焊丝具有碱性渣系，可以进行全位置焊接，适用于工作在520°C以下的高温高压管道、合成化工机械、石油裂化设备等的焊接。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案一种碱性CO2气保护低合金耐热钢药芯焊丝，它由药芯和钢制外皮组成，其特征在于，所述药芯占焊丝总重量的14 16%，药芯各组分占药芯的重量百分比为=TiO2 :25 40%, MgO :1 4%, CaCO3 :0· 4 O. 8%, NaF I 3%，Na2SiF6 I 3%，硅锰合金4· 5 20%,钠冰晶石2 4%，长石4 10%，特氟隆0. 2 O. 6%，铁合金20 35%，纯金属粉末12 20%。如上所述的药芯焊丝，优选地，所述铁合金包括微碳铬铁、钥铁、钛铁和低碳锰铁中的一种或多种，所述纯金属粉包括镁粉和铁粉中的一种或多种。如上所述的药芯焊丝，优选地，药芯各组分占药芯的重量百分比为=TiO2 25%,MgO 3. 4%, CaCO3 0. 6%, NaF 2. 8%, Na2SiF6 2. 8%,硅锰合金:20%，钠冰晶石3%，长石5%，微碳铬铁13%，钥铁4%，低碳锰铁3%，特氟隆0. 4%，镁粉3%，铁粉14%。如上所述的药芯焊丝，优选地，药芯各组分占药芯的重量百分比为=TiO2 30%,MgO 2. 2%, CaCO3 0. 6%, NaF 2. 3%, Na2SiF6 2. 3%，硅锰合金15%，钠冰晶石4%，长石6%，微碳铬铁12. 5%，钥铁3. 5%，低碳锰铁2%，，特氟隆0. 4%，镁粉3%，铁粉16%。如上所述的药芯焊丝，优选地，药芯各组分占药芯的重量百分比为=TiO2 35%,MgO :1. 5%, CaCO3 :0. 5%, NaF :1. 8%, Na2SiF6 :1. 8%,硅锰合金9%，钠冰晶石2. 5%,长石5. 5%，微碳铬铁12. 5%，钥铁4%，低碳锰铁7. 5%，特氟隆0. 4%，镁粉2. 5%，铁粉15. 5%。如上所述的药芯焊丝，优选地，药芯各组分占药芯的重量百分比为=TiO2 40%,MgO :1. 5%, CaCO3 :0. 5%, NaF :1. 6%, Na2SiF6 :2%，硅锰合金4. 5%,钠冰晶石2. 5%,长石4. 5%，微碳铬铁12%，钥铁3. 5%，低碳锰铁8. 5%，特氟隆0. 4%，镁粉2. 5%，铁粉16%。 如上所述的药芯焊丝，优选地，所述钢制外皮采用低碳钢钢带。如上所述的药芯焊丝，优选地，所述钢制外皮采用碳含量在O. 015 O. 034%，硅含量彡O. 028%，锰含量O. 18 O. 32%，硫含量彡O. 008%，磷含量彡O. 012%的低碳钢钢带。如上所述的药芯焊丝，优选地，所述钢制外皮采用SPCC低碳钢钢带，规格为O.9mmX 13. 5mm (厚 X 宽)。如上所述的药芯焊丝，优选地，所述药芯焊丝的直径为1.2mm。本专利技术的有益效果为本专利技术的碱性低合金耐热钢药芯焊丝，采用纯CO2作为保护气体，具有优良的焊接工艺性能，适合全位置焊接。焊缝熔渣覆盖性好，脱渣容易，熔敷效率高，抗锈性好，焊缝成形美观。 具体实施例方式本专利技术提供了一种碱性CO2气保护低合金耐热钢药芯焊丝，其药芯化学成分的设计如下TiO2，是主要的造渣剂和电弧稳定剂，可改善焊缝的成型和脱渣，而且它还有使金属以细雾状过渡、减少飞溅的作用，是全位置焊接不可缺少的材料。钛铁矿中的钛在折合成TiO2加入量少于25%时不能体现上述特性；加入量大于40%时则由于含氧量高，造成冲击韧性降低，渣层变厚，影响气体从熔池逸出，从而容易产生气孔。因此TiO2加入量限定在25 40%。MgO,以镁砂的形式加入，具有一定的稳弧作用，并有造渣和调整熔渣熔点、粘度等作用。MgO的加入保证熔渣具有较高的碱度，因此可有效地降低焊缝金属中S、P、O等杂质，从而提高焊缝金属的力学性能。在本专利技术中，MgO的加入量在少于1%时，基本不起作用；加入量超过4%时，则易造成焊接熔渣覆盖不好，且会造成飞溅。CaCO3,主要起到造气和造渣的作用，也是脱硫物质之一。当CaCO3加入量少于O. 4%时，焊丝脱硫作用不大；加入量超过O. 8%之后，将增加表面张力，粗化熔滴，降低焊接操作的工艺性能。氟化物，是电弧稳定剂、去氢剂。氟化物的加入量少于2%时，电弧稳定性不足，去氢能力不足，易产生焊缝气孔压坑；加入量大于6%时，电弧变长，烟尘和飞溅增大。硅锰合金，是主要脱氧剂，可降低焊缝金属的氧含量。其加入量少于5%时，脱氧变差，冲击韧性变差；加入量超过20%，则强度过高，冲击韧性降低，且会造成飞溅。钠冰晶石，能够稳定电弧，降低飞溅。其加入量少于2%或多于4%，均会造成飞溅增加。长石，主要包含有Si02、Al2O3和K2O,是造渣剂和电弧稳定剂。长石的加入量少于4%时，电弧稳定不足，电弧过于集中，立焊熔池外翻，电弧不稳定；加入量大于10%时，电弧变长，烟尘和飞溅增大，立焊容易出现铁水下坠。为了保证焊丝熔敷金属的力学性能，特别是强度和低温韧性，本专利技术还在药芯焊丝中加入了各种铁合金，如微碳铬铁、钛铁，钥铁、低碳锰铁等；还加入了纯金属镁粉和铁粉，主要作焊缝的脱氧剂和合金剂。药芯焊丝的钢制外皮采用低碳钢，其化学成分见表I。表I药芯焊丝钢制外皮的化学成分％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱性CO2气保护低合金耐热钢药芯焊丝，它由药芯和钢制外皮组成，其特征在于，所述药芯占焊丝总重量的14～16%，药芯各组分占药芯的重量百分比为：TiO2：25～40%，MgO：1～4%，CaCO3：0.4～0.8%，NaF：1~3%，Na2SiF6：1~3%，硅锰合金：4.5～20%，钠冰晶石：2～4%，长石：4～10%，特氟隆：0.2~0.6%，铁合金20～35%，纯金属粉末12～20%。

【技术特征摘要】
1.一种碱性CO2气保护低合金耐热钢药芯焊丝，它由药芯和钢制外皮组成，其特征在于，所述药芯占焊丝总重量的14 16%，药芯各组分占药芯的重量百分比为=TiO2 :25 40%, MgO :1 4%, CaCO3 :0· 4 O. 8%, NaF I 3%，Na2SiF6 I 3%，硅锰合金4· 5 20%,钠冰晶石2 4%，长石4 10%，特氟隆0. 2 O. 6%，铁合金20 35%，纯金属粉末12 20%。2.如权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述铁合金包括微碳铬铁、钥铁、钛铁和低碳锰铁中的一种或多种，所述纯金属粉包括镁粉和铁粉中的一种或多种。3.如权利要求1或2所述的药芯焊丝，其特征在于，药芯各组分占药芯的重量百分比为=TiO2 25%, MgO 3. 4%, CaCO3 0. 6%, NaF 2. 8%, Na2SiF6 2. 8%，硅锰合金:20%，钠冰晶石3%，长石5%，微碳铬铁13%，钥铁4%，低碳锰铁3%，特氟隆0. 4%，镁粉3%，铁粉14%。4.如权利要求1或2所述的药芯焊丝，其特征在于，药芯各组分占药芯的重量百分比为=TiO2 30%, MgO 2. 2%, CaCO3 0. 6%, NaF 2. 3%, Na2SiF6 2. 3%，硅锰合金15%，钠冰晶石4%，长石6%，微碳铬铁12. 5%，钥铁3. 5%，低碳锰铁2%，，特氟隆0. 4%，镁粉3%，铁粉16%。...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晋平，赵海静，张莉，张赫，白波，曾宪芳，马奎，王凤，
申请(专利权)人：中冶焊接科技有限公司，中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：