CN106695170B - 不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝，包括不锈钢外皮和药芯，按照重量百分数计算，所述药芯的组成成分为：锰硅合金3～9％、二氧化硅1～5％、Cr 5～20％、Ni 10～20％、钛酸钾0.5～2.5％、氧化铋10～15％、三氧化二铁2～8％、氟化物0.2～2.2％与石墨0.5～3.5％，余量为铁。该焊丝具有电弧稳定、飞溅小、焊缝成型美观，采用短路过渡可以实现立向下焊接的优点。

Description

不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展，不锈钢行业也得到较快的发展。不锈钢消费量的强劲增长，必将带动焊接市场的快速增长：一方面，钢材的品质进步促使不锈钢焊接材料的更新换代；另一方面，不锈钢焊接高效(自动化)进程明显提速，促使焊接材料的品种结构调整步伐加快。

与传统的手工焊条、镀铜实芯焊丝、埋弧焊剂相比，采用不锈钢药芯焊丝进行焊接具有明显的优势，其一，焊接过程更加连续，而且可以实现自动焊接，从而减少了焊接接头，极大的提高了生产效率，是手工电弧焊的3-4倍，焊接质量好，节约了能源，降低了综合成本；其二，不锈钢药芯焊丝不存在发热和发红现象，且飞溅极小，焊缝光亮呈银白色，焊后一般不需要酸洗、打磨和抛光；其三，药芯焊丝中的药粉都经过高温烘焙，水分极少，焊接之前不需要烘干，气孔敏感性较低。所以不锈钢药芯焊丝广泛应用于造船、石化、压力容器、钢结构和工程机械等行业。

因此，随着经济的快速、稳定、持续发展，市场对不锈钢材料的需求快速增长，对不锈钢药芯焊丝的需求量也越来越大，研制、开发一种与不锈钢配套的新型药芯焊丝，使其满足低成本的情况下，还具有焊接工艺性能良好、电弧稳定、飞溅小、焊缝成型美观的特点，是十分重要的研究课题。

发明内容

本发明提出一种不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝，该焊丝具有电弧稳定、飞溅小、焊缝成型美观，采用短路过渡可以实现立向下焊接的优点。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝，包括不锈钢外皮和药芯，按照重量百分数计算，所述药芯的组成成分为：

锰硅合金3～9％、二氧化硅1～5％、Cr 5～20％、Ni 10～20％、钛酸钾0.5～2.5％、氧化铋10～15％、三氧化二铁2～8％、氟化物0.2～2.2％与石墨0.5～3.5％，余量为铁。

进一步，所述氟化物为氟化钙、氟硅酸钠、氟硅酸钾和氟铝酸钠中的一种或者多种。

进一步，所述药芯的组成成分为：

锰硅合金5％、二氧化硅3％、Cr 12％、Ni 16％、钛酸钾1.2％、氧化铋12％、三氧化二铁6％、氟化物1.2％与石墨2％，余量为铁。

进一步，所述药芯的组成成分为：

锰硅合金9％、二氧化硅5％、Cr 20％、Ni 10％、钛酸钾0.5％、氧化铋10％、三氧化二铁2％、氟化物2.2％与石墨0.5％，余量为铁。

进一步，所述气保护药芯焊丝的直径为1.2～1.8mm。

锰硅合金：其硅的含量为20％～25％，配方中加入适量的硅元素有助于改善焊缝成型。

钛酸钾与氧化铋可细化晶粒，提高低温冲击韧性，而且可改善焊接熔池表面张力，改善焊缝的成型。

石墨：脱氧，向熔池中提供C元素。

本发明的不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝制备方法采用现有技术，包括以下步骤：

1、按配方比例配制本发明药粉；

2、将钢带轧成U形，再向U形槽中加入占本发明焊丝总重的16％～20％的本发明药芯粉；

3、用成形机将U形槽合口，使药芯粉包裹其中，通过拉丝机，逐道经过拉丝机拉拔、减径，最后使其直径达到1.2～1.8mm，得到最终产品。

本发明的有益效果：

用本发明提供的气保护药芯焊丝焊接后的熔敷金属：抗拉强度≥650Mpa、延伸率≥46％；并且焊接工艺性能良好，电弧稳定、飞溅小、焊缝成型美观，采用短路过渡可以实现立向下焊接。

具体实施方式

实施例1

选用10mm×0.4mm的钢带，其化学成分(按重量百分比计)0.01-0.1％的碳、0.5-1.5％的锰、0.1-1％的硅、0.005-0.015％的硫、0.005-0.035％的磷、15-25％的铬、5-15％的镍、余量为铁。

药芯组成按重量百分数计，药芯占焊丝重量的16％，其中的药芯组成的重量百分数为：

锰硅合金5％、二氧化硅3％、Cr 12％、Ni 16％、钛酸钾1.2％、氧化铋12％、三氧化二铁6％、氟化钙1.2％与石墨2％，余量为铁。

焊接参数：I＝200-220A、U＝30-32V、气体流量20L/min、纯CO2气体。

熔敷金属化学成分(按重量百分比计算)为：C 0.025％、Mn1.33、Si 0.5、S0.002％、P0.012、Cr 18.78、Ni9.67，余量为Fe。

熔敷金属机械性能(纯CO₂气体)为：抗拉强度为680MPa，延伸率为48％。

实施例2

选用10mm×0.4mm的钢带，其化学成分(按重量百分比计)0.01-0.1％的碳、0.5-1.5％的锰、0.1-1％的硅、0.005-0.015％的硫、0.005-0.035％的磷、15-25％的铬、5-15％的镍、余量为铁。

药芯组成按重量百分数计，药芯占焊丝重量的18％，其中的药芯组成的重量百分数为：

锰硅合金9％、二氧化硅5％、Cr 20％、Ni 10％、钛酸钾0.5％、氧化铋10％、三氧化二铁2％、氟硅酸钾2.2％与石墨0.5％，余量为铁。

熔敷金属化学成分(按重量百分比计算)为：C 0.025％、Mn1.33、Si 0.5、S0.002％、P0.012、Cr 18.78、Ni9.67，余量为Fe。

熔敷金属机械性能(纯CO₂气体)为：抗拉强度为650MPa，延伸率为46％。

实施例3

选用10mm×0.4mm的钢带，其化学成分(按重量百分比计)0.01-0.1％的碳、0.5-1.5％的锰、0.1-1％的硅、0.005-0.015％的硫、0.005-0.035％的磷、15-25％的铬、5-15％的镍、余量为铁。

药芯组成按重量百分数计，药芯占焊丝重量的20％，其中的药芯组成的重量百分数为：

药芯组成按重量百分数计，药芯占焊丝重量的18％，其中的药芯组成的重量百分数为：

锰硅合金3％、二氧化硅1％、Cr 5％、Ni20％、钛酸钾2.5％、氧化铋15％、三氧化二铁8％、氟硅酸钠0.2％与石墨3.5％，余量为铁。

熔敷金属化学成分(按重量百分比计算)为：C 0.025％、Mn1.33、Si 0.5、S0.002％、P0.012、Cr 18.78、Ni9.67，余量为Fe。

熔敷金属机械性能(纯CO₂气体)为：抗拉强度为670MPa，延伸率为46.8％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝，包括不锈钢外皮和药芯，其特征在于，按照重量百分数计算，所述药芯的组成成分为：

锰硅合金3～9％、二氧化硅1～5％、Cr 5～20％、Ni 10～20％、钛酸钾0.5～2.5％、氧化铋10～15％、三氧化二铁2～8％、氟化物0.2～2.2％与石墨0.5～3.5％，余量为铁。

2.根据权利要求1所述的不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝，其特征在于，所述氟化物为氟化钙、氟硅酸钠、氟硅酸钾和氟铝酸钠中的一种或者多种。

3.根据权利要求1或2所述的不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝，其特征在于，所述药芯的组成成分为：

锰硅合金5％、二氧化硅3％、Cr 12％、Ni 16％、钛酸钾1.2％、氧化铋12％、三氧化二铁6％、氟化物1.2％与石墨2％，余量为铁。

4.根据权利要求1或2所述的不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝，其特征在于，所述药芯的组成成分为：

锰硅合金9％、二氧化硅5％、Cr 20％、Ni 10％、钛酸钾0.5％、氧化铋10％、三氧化二铁2％、氟化物2.2％与石墨0.5％，余量为铁。

5.根据权利要求1所述的不锈钢焊接用的气保护药芯焊丝，其特征在于，所述气保护药芯焊丝的直径为1.2～1.8mm。