專利名稱：：一種用于x80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種焊絲，特別是一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲。(二)
背景技術(shù)：
-目前，管線所用的鋼材越來(lái)越向高強(qiáng)度、高韌性發(fā)展，因此人們迫切需要使用一種施工簡(jiǎn)便、力學(xué)性能好、效率高、工藝操作容易的焊材——自保護(hù)藥芯焊絲。但是，目前國(guó)外僅有美國(guó)合伯特、林肯等少數(shù)焊材廠正在開發(fā)此類性能的焊接材料，并且也處在試驗(yàn)階段，尚未拿出正式產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)也尚未開發(fā)出此類產(chǎn)品，因此在國(guó)內(nèi)發(fā)明這樣一種自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲是非常有必要的。(三)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，它可以使焊材的力學(xué)性能和工藝性能能滿足焊接要求，并且可用于高強(qiáng)度管線用鋼的焊接。本發(fā)明的技術(shù)方案一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，其特征在于焊絲藥芯的配方是由碳酸鹽類、氟化物、三氧化二鋁(A1203)、鋁鎂合金、金屬鐵粉、金屬錳合金、金屬鎳混合組成，其中碳酸鹽類占配方總重量的30~40%,氟化物占配方總重量的2235%，三氧化二鋁(A1203)占配方總重量的45%，鋁鎂合金占配方總重量的10~20%，金屬鐵粉占配方總重量的510%，金屬錳合金占配方總重量的816%和金屬鎳占配方總重量的57%。上述所說(shuō)的一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲的組成部分中，所說(shuō)的碳酸鹽類是碳酸鈣(CaC03)。上述所說(shuō)的一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲的組成部分中，所說(shuō)的氟化物是氟化鈣(CaF2)、氟化鋇(BaF2)和氟化鋁(A1F3)中的兩種以上組合。上述所說(shuō)的用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲的制作方法是采用普通SPCC-SD冷軋低碳鋼鋼帶為原材料，采用藥芯過(guò)渡合金方式，使用通用的藥芯焊絲制造方法而成。上述所說(shuō)的一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲的使用特點(diǎn)是在管道上進(jìn)行全位置下向焊接，悍接時(shí)分別經(jīng)歷平焊、立焊、仰焊等焊接位置，對(duì)于焊絲的操作性能要求極高，主要是要求在各位置保持電弧穩(wěn)定，不淌熔渣、不流鐵水、焊縫成形好、焊接飛濺小、抗氣孔能力強(qiáng)，為此，熔滴要呈噴射狀過(guò)渡，電弧穿透力要大，焊接藥芯的熔化溫度、熔渣的凝固溫度、表面張力均應(yīng)適當(dāng)。同時(shí)，適應(yīng)通過(guò)藥芯過(guò)渡合金元素，已保證焊縫的強(qiáng)度、韌性、塑性等。本發(fā)明的配方理化分析在本發(fā)明中，碳酸鹽類(CaC03)是藥芯的主要組成成分，其主要作用是穩(wěn)弧、造渣和造氣，其含量影響到自保護(hù)藥芯焊絲的工藝性，如含量太低，如低于30%，不易形成短渣，對(duì)立向下焊接不利；如含量太高，如高于40%，則易產(chǎn)生焊接氣孔。故在本發(fā)明中，碳酸鹽類(CaC03)含量在30-40%。氟化物(CaF2、BaF2和A1F》也是本發(fā)明藥芯的主要成分，CaF2具有強(qiáng)烈稀渣作用，其含量太低如低于12%，則稀渣能力不足；如含量超過(guò)15%，自保護(hù)藥芯焊絲電弧穩(wěn)定性下降。在本發(fā)明中，Ca&的含量為12-15%;BaF2主要在焊接時(shí)可以支持很短的電弧，這有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)一是在全位置焊接時(shí)，在某一給定焊接電流下降低了電弧能量和焊絲燃燒速度，使操作者可以更好地控制熔池，二是電弧電壓低、電弧短，這樣就減少了自保護(hù)藥芯焊絲焊接時(shí)熔滴吸收的氮，在本發(fā)明中，BaF2含量為10-15%。氟化鋁(A1F3)在本發(fā)明中，其主要作用是脫氫和脫氧，其含量在3-5%。三氧化二鋁(A1203)在本發(fā)明中，其主要作用是調(diào)節(jié)熔渣熔點(diǎn)和凝固溫度，其含量在4-5%。鋁鎂合金是自保護(hù)藥芯焊絲中常用的一種物質(zhì)，其中的鋁、鎂屬于強(qiáng)脫氧劑和脫氮?jiǎng)?，如少?0%時(shí)，則易產(chǎn)生焊接氣孔，如高于20%，則會(huì)使沖擊韌性大幅度下降，其含量在10-20%。金屬鐵粉主要用于調(diào)節(jié)工藝性，保證電弧穩(wěn)定性，并可提高焊接效率，在本發(fā)明中含量為5-10%。金屬錳合金作為脫氧劑和合金劑使用，在本發(fā)明中其含量為8-16%。金屬鎳有利于提高焊縫的力學(xué)性能，特別是可以改善低溫韌性，在本發(fā)明中，為保證焊接性能，其含量在5-7%，含量過(guò)高則增加制造成本。本發(fā)明的優(yōu)越性在于(1)自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲具有可以半自動(dòng)焊，具有連續(xù)送絲，不用氣體保護(hù)，抗風(fēng)能力較強(qiáng)，生產(chǎn)效率高、綜合成本低、焊接質(zhì)量好、易于焊工操作等優(yōu)點(diǎn)，使自保護(hù)藥芯焊絲在管道所需焊材中占有相當(dāng)大的使用份額；(2)具有優(yōu)良的工藝操作性能和力學(xué)性能，電弧穩(wěn)定，飛濺小，操作性好，成形美觀。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，它采用普通市售的SPCC-SD冷軋低碳鋼鋼帶為原材料，采用藥芯過(guò)渡合金方式，使用通用的藥芯焊絲制造生產(chǎn)工藝制作本品，其中焊絲藥芯的配方是由碳酸鈣(CaC03)35%、氟化豐丐(CaF2)12%、氟化鋇(BaF2)15%、氟化鋁(A1F3)3%、三氧化二鋁(A1203)4%、鋁鎂合金13%、金屬鐵粉5%、金屬錳合金8%、金屬鎳5%。實(shí)施例2:—種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，它采用普通市售的SPCC-SD冷軋低碳鋼鋼帶為原材料，采用藥芯過(guò)渡合金方式，使用通用的藥芯焊絲制造生產(chǎn)工藝制作本品，其中焊絲藥芯的配方是由碳酸鈣(CaC03)31%、氟化鈣(CaF2)15%、氟化鋇(BaF2)10%、氟化鋁(A1F3)4%、三氧化二鋁(A1203)4%、鋁鎂合金13%、金屬鐵粉8%、金屬錳合金10%、金屬鎳5%。實(shí)施例3:—種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，它采用普通市售的SPCC-SD冷軋低碳鋼鋼帶為原材料，采用藥芯過(guò)渡合金方式，使用通用的藥芯焊絲制造生產(chǎn)工藝制作本品，其中焊絲藥芯的配方是由碳酸鈣(CaC03)32%、氟化鈣(CaF2)12%、氟化鋇(BaF2)10%、氟化鋁(A1F3)5%、三氧化二鋁(A1203)4%、鋁鎂合金10%、金屬鐵粉7%、金屬錳合金14%、金屬鎳6%。上述實(shí)施例總結(jié)為表1，實(shí)施例之力學(xué)性能見表2-4。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2:實(shí)施例之熔敷金屬力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3:實(shí)施例之熔敷金屬力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4:實(shí)施例之熔敷金屬力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，其特征在于焊絲藥芯的配方是由碳酸鹽類、氟化物、三氧化二鋁(Al2O3)、鋁鎂合金、金屬鐵粉、金屬錳合金、金屬鎳混合組成，其中碳酸鹽類占配方總重量的30～40％，氟化物占配方總重量的22～35％，三氧化二鋁(Al2O3)占配方總重量的4～5％，鋁鎂合金占配方總重量的10～20％，金屬鐵粉占配方總重量的5～10％，金屬錳合金占配方總重量的8～16％和金屬鎳占配方總重量的5～7％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，其特征在于所說(shuō)的碳酸鹽類是碳酸,丐(CaC03)。3、根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，其特征在于所說(shuō)的氟化物是氟化鈣(CaF2)、氟化鋇(BaF2)和氟化鋁(A1F3)中的兩種以上組合。4、一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，它采用普通市售的SPCC-SD冷軋低碳鋼鋼帶為原材料，采用藥芯過(guò)渡合金方式，使用通用的藥芯焊絲制造生產(chǎn)工藝制作本品，其中焊絲藥芯的配方是由碳酸鈣(CaC03)35。/。、氟化l丐(CaF2)12%、氟化鋇(BaF2)15%、氟化鋁(A1F3)3。/。、三氧化二鋁(A120》4%、鋁鎂合金13%、金屬鐵粉5%、金屬錳合金8%、金屬鎳5%混合組成。全文摘要一種用于X80級(jí)別管線鋼焊接的自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲，焊絲藥芯的配方是由碳酸鹽類、氟化物、三氧化二鋁(Al₂O₃)、鋁鎂合金、金屬鐵粉、金屬錳合金、金屬鎳混合組成，其中碳酸鹽類占30～40％，氟化物占22～35％，三氧化二鋁(Al₂O₃)占4～5％，鋁鎂合金10～20％，金屬鐵粉占5～10％，金屬錳合金占8～16％和金屬鎳占5～7％。本發(fā)明的優(yōu)越性在于自保護(hù)全位置高韌性藥芯焊絲具有可以半自動(dòng)焊，具有連續(xù)送絲，不用氣體保護(hù)，抗風(fēng)能力較強(qiáng)，生產(chǎn)效率高、綜合成本低、焊接質(zhì)量好、易于焊工操作等優(yōu)點(diǎn)；具有優(yōu)良的工藝操作性能和力學(xué)性能，電弧穩(wěn)定，飛濺小，操作性好，成形美觀。文檔編號(hào)B23K35/00GK101234461SQ200710056680公開日2008年8月6日申請(qǐng)日期2007年1月31日優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日發(fā)明者侯杰昌申請(qǐng)人:天津市金橋焊材集團(tuán)有限公司