專利名稱：立向下進藥芯焊絲的制作方法
所屬領域本發(fā)明屬于焊接材料領域，特別涉及氣體保護焊型的立向下進藥芯焊絲。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，TiO2型氣體保護藥芯焊絲，已廣泛應用，這類焊絲具有焊接工藝性優(yōu)良，焊接效率高等優(yōu)點，已廣泛應用于碳鋼、490Mpa級高強度鋼的全位置焊接。全位置焊接一般包括水平位置、橫焊、立向上進焊、仰焊，但不包括立向下進焊。在立向焊接中，立向上進焊接，一般采用小電流擺動法施焊，工藝上較容易實現(xiàn)，但焊接速度較慢；而立向下進焊接，可以采用較大電流直線施焊，焊接速度較快，但熔渣容易下流，覆蓋金屬熔池，造成電弧不穩(wěn)定和容易夾渣等缺陷。因此，至今還不能用于生產。特別是在較薄鋼板(如3-5mm)角接頭立向下進焊接時，上述缺點表現(xiàn)得更為突出。為了提高薄板立向角接的焊接速度，市場需求一種適合于立向下進的藥芯焊絲。
為了克服在立向下進焊接中，存在的上述問題，人們進行了許多研究和改進。如日本公開專利昭57-72795采用限制TiO2、SiO2、ZrO2、Al2O3和Al含量的方法，制成Ф1.4mm通用型藥芯焊絲。但用藥芯焊絲在薄板上施焊時，熔池下流嚴重，不能形成可接受的焊縫。公開專利昭61-132296采用限制TiO2在藥芯中占的比例和造渣劑的總量，制成Ф1.2mm用于焊接厚板(以20mm為例)的藥芯焊絲。由于后二者是用于厚板(以9、12、20mm為例)窄間隙對接頭的立向下時焊接，不適合薄板角接頭的立向下進焊接。公開平8-281477開發(fā)的Ф1.2mm藥芯焊絲，提出也可用于立向下進焊接，但該焊絲主要目的是用于厚板的水平角焊。因此，在藥芯中加入了氧化鐵等不利于立向(上進、下進)的焊接成分。故也不適合薄板角接頭的立向下進焊接。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種焊縫成型好，焊接速度快，且焊縫韌性高的立向下進藥芯焊接。
基于上述目的，本發(fā)明在研究中發(fā)現(xiàn)，藥芯中SiO2對于立向下進焊接的焊縫影響較大，在通常的含量，熔池容易產生下流現(xiàn)象，立向下進的焊縫不容易控制；當含量較高時，又使焊縫的韌性明顯下降。因此，本發(fā)明立向下進藥芯焊絲中藥芯不含SiO2。
為此，本發(fā)明立向下進藥芯焊絲中藥芯的的化學成份(重量％)為TiO220-40％，Al2O31.2-7.0％，ZrO23.0-8.5％，MgO 0.5-3.0％，NaF+K2SiF61.2-4.0％，脫氧劑Si、Mn、Ti、Al、Mg中任一種或任兩種以上之和為11-20％，合金劑Ni、Cr、Mo、Cu、V中任一種或任兩種以上之和≤5.0％，余為Fe。
該藥芯的化學成份設計依據如下TiO2屬于主要造渣劑，有利于焊縫的成型，有利于焊縫的韌性，同時也有利于穩(wěn)弧和減少飛濺。
MgO屬于造渣劑，用于改善熔渣的透氣性和脫渣性。
NiF+K2SiF6屬于造渣劑，有利于穩(wěn)定電弧，有利于降低焊縫中的擴散氫。
Si、Mn是主要脫氧劑，降低焊縫中的氧含量，改善焊縫的韌性。同時Mn也是合金劑，確保焊縫具有高的強度和韌性。當Si、Mn含量過高時，對焊縫的韌性不利。
Al、Mg、Ti屬于強脫氧劑，對于降低焊縫的氧含量起重要作用。同時也有利于穩(wěn)定電弧和減少飛濺。當它們含量過高時，會增加電弧的挺度，不利于焊縫成型，同時，由于在焊縫中殘存含量過高，會使焊縫強度過高，也不利于焊縫的韌性。
本發(fā)明藥芯焊絲，制造方法不限，可以采用卷曲方法制造，也可以采用無縫管裝藥方法制造。焊絲的外皮采用低碳鋼，成分原則上不限，但從便于拉拔制造考慮，以C含量少于0.05％為宜。
本發(fā)明適用于CO2保護下焊接碳鋼和高強度鋼薄板角接頭的立向下進焊接。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)在薄板角接頭立向下進焊接時，熔池容易控制，成型美觀。
(2)焊接過程穩(wěn)定，生產效率高。
(3)焊縫致密，韌性高。
實施例根據本發(fā)明藥芯焊絲的藥芯組成范圍，制成三批藥芯焊絲，其藥芯成分如表1。采用鋼帶卷曲的方法制成有縫O型Ф1.2mm藥芯焊絲。鋼帶的成分(重量％)C 0.04％，Si 0.01％，Mn 0.30％，P 0.013％，S0.008。藥粉填充率16％.
采用三批藥芯焊絲進行焊接實驗，采用Q235C鋼板，加工成4×120×300mm試板，表面去除銹污。采用DC(-)極性，260A，28V，焊速600mm/min，CO2，201/min，桿伸長15mm，進行立向下進焊接，觀察焊接過程。結果標明，焊縫成形好、脫渣優(yōu)良，焊接過程穩(wěn)定，飛濺少。用同樣焊接規(guī)范用20mm試板堆焊熔敷金屬，按照國家標準GB10045-88檢測焊縫機械性能。結果列入表2。
表1實施例焊絲的藥芯成分(重量％)

表2實施例焊縫的性能

權利要求
1.一種立向下進藥芯焊絲，包含外皮和藥芯，其特征在于藥芯的化學成份(重量％)為TiO220-40％，Al2O31.2-7.0％，ZrO23.0-8.5％，MgO 0.5-3.0％，NaF+K2SiF61.2-4.0％，脫氧劑Si、Mn、Ti、Al、Mg中任一種或任兩種以上之和為11-20％，合金劑Ni、Cr、Mo、Cu、V中任一種或任兩種以上之和≤5.0％，余為Fe。
全文摘要
本發(fā)明屬于焊接材料領域,特別涉及氣體保護焊型的立向下進焊絲。本發(fā)明焊絲的外皮采用低碳鋼;藥芯的化學成份(重量%)為:TiO
文檔編號B23K35/22GK1338352SQ01136259
公開日2002年3月6日 申請日期2001年10月12日 優(yōu)先權日2001年10月12日
發(fā)明者王祿田, 潘川, 佟淑英, 梁東圖, 何長紅 申請人:安泰科技股份有限公司, 鋼鐵研究總院