專利名稱：高強度耐低溫TiO₂系CO₂氣體保護低氫型藥芯焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域，涉及保護氣體焊接用藥芯焊絲，尤其涉及一種高強度耐低溫TW2系CA氣體保護低氫型藥芯焊絲。
背景技術(shù)：
隨著深海石油、天然氣的開采量的日益增加以及潛艇、航母等軍用船艦的生產(chǎn)， 如HY-100型高強度耐低溫型特鋼的使用會越來越廣，從而，使得與之配套的低溫鋼藥芯焊絲需求量會增加，但是現(xiàn)有技術(shù)條件下，酸性低溫鋼藥芯焊絲在焊接80公斤級的高強度鋼時，其低溫沖擊韌性和抗裂性均較差，無法保證低溫鋼的使用要求，而采用堿性低氫型的藥芯焊絲焊接工藝性能較差，熔滴過渡形式為粗顆粒過渡，飛濺較大，電弧穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種高強度耐低溫TiA系CA氣體保護低氫型藥芯焊絲，該藥芯焊絲為760MPa級低溫鋼用藥芯焊絲，是酸性渣系，不僅煙塵量少、弧光柔和穩(wěn)定、渣薄而易除、低溫沖擊韌性好、擴散氫含量低，而且效率高成本低。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種高強度耐低溫TiA系CA氣體保護低氫型藥芯焊絲，包括碳鋼外皮和藥芯，藥芯的填充比為10 20%，所述藥芯中各成分相對于焊絲的總質(zhì)量的百分含量分別為TiO2 :4· 5 6. 5% ；Al2O3 :0 0. 6% ；SiO2 :0 1%;ZrO2 :0 0.5%;MgO :0 0.4%;F :0 0. 5% ；C :0 0.15%;Si :0.2 1.5%;Mn :1.0 3. 5%;Ni :0.5 3. 5%;Mo 0. 1 1. 0% ；Ti :0 0.4%;B :0 0.009%:作為本發(fā)明進一步的技術(shù)方案所述低碳鋼鋼帶中碳、磷、硫占鋼帶總重量的含量為C ^ 0. 02%, P ^ 0. 010%, S ( 0. 008% ；利用所述焊絲焊接時，采用純度在99. 9%以上的(X)2作為保護氣體。本發(fā)明所述的CO2氣體保護用藥芯焊絲，對其操作性能要求高，主要考慮電弧穩(wěn)定性，焊道成型，焊接飛濺，為此要控制熔滴過渡形式，使噴射過渡成為主要過渡形式，因此對熔滴的表面張力，熔渣的凝固溫度，電弧的穿透力等等都要控制適度，同時，通過藥芯過渡合金元素，保證焊縫的強度和低溫沖擊韌性。其理化分析如下錳脫硫，脫氧，同時過渡合金元素，提高焊縫強度與韌性。硅的主用作用是通過硅錳聯(lián)合脫氧，同時過渡合金元素，硅還可提高熔渣流動性， 使得焊接波紋細膩。微量的Ti和B的可以聯(lián)合作用，Ti保護B較少氧化，同時形成微小的氧化物，作為非均勻形核的質(zhì)點，細化晶粒，B可以抑制粗大的先共析鐵素體促進細小的針狀鐵素體形成，從而在提高焊縫強度的基礎(chǔ)上不降低韌性。鎳，鉬可以大大提高焊縫低溫沖擊韌性及強度。TiO2是主要的造渣劑，可以改善渣的覆蓋性能和焊縫脫渣性，并使電弧集中、穩(wěn)定、從而減少飛濺。SiO2, Al2O3，ZrO2是造渣劑，用于調(diào)整焊渣的熔點和粘度，改善焊縫成型。MgO可以調(diào)節(jié)熔渣的性能，使熔渣的粘度、熔點以及表面張力在合適的范圍，以改善熔渣覆蓋性以及脫渣性。本發(fā)明的有益效果是①采用低碳和雜質(zhì)元素含量較低的鋼帶制造藥芯焊絲，鋼帶的CS 0.02%， P ^ 0.010%, S^O. 008%，可以提高焊縫金屬的純凈度，提高抗熱裂性。②使用較大比例的金紅石、硅砂、鋯砂等，使得焊接電弧穩(wěn)定、飛濺少、脫渣性好、 煙塵量少。③具有優(yōu)良的低溫沖擊韌性和高強度，焊縫形成Ni-Ti-B合金系，控制焊縫組織中含有一定量的針狀鐵素體以細化晶粒，充分發(fā)揮固溶強化與細晶強化作用，使得焊縫獲得高強度和優(yōu)良的沖擊韌性的匹配。④控制原料及制程的水分，具有較低的擴散氫含量與好的低溫抗裂性。⑤熔敷金屬抗拉強度可以達到760MI^以上，-60°C低溫沖擊達到47J以上，擴散氫小于^iVlOOg (水銀法)，其焊接作業(yè)性能良好，適合用于港口機械，海洋平臺，橋梁等。
具體實施例方式一種高強度耐低溫TW2系( 氣體保護低氫型藥芯焊絲，它采用低P、S的低碳鋼鋼帶為焊絲包裹皮，利用藥芯過渡合金，使用通用的藥芯焊絲制造生產(chǎn)工藝制作，填充比為 10% -20%。選用冷軋鋼帶，并分別采用如表1所列的質(zhì)量成分(占焊絲的配比的焊絲， 焊絲線徑為1. 2mm,上述藥芯焊絲制成后，采用直流反接，純C02氣體保護，電壓28V,電流 250A，干伸長度18mm，移動速度250mm/min。利用上述焊絲所得焊縫機械性能及擴散氫(水銀法)含量見表2。由此可見，利用本發(fā)明的焊絲得到的焊縫熔敷金屬抗拉強度可以達到760MPa以上，_60°C低溫沖擊達到47J以上，擴散氫小于％il/100g (水銀法)，表1 焊絲的成分
權(quán)利要求
1. 一種高強度耐低溫TW2系CA氣體保護低氫型藥芯焊絲，包括碳鋼外皮和藥芯，藥芯的填充比為10 20%，其特征在于所述藥芯中各成分相對于焊絲的總質(zhì)量的百分含量分別為TiO2 4. 5 6. 5% ； Al2O3 0 0. 6% ； SiO2 :0 ； ZrO2 0 0. 5% ； MgO 0 0. 4% ； F :0 0. 5% ； C :0 0. 15% ； Si 0. 2 1. 5% ； Mn 1. 0 3. 5% ； Ni 0. 5 3. 5% ； Mo 0. 1 1. 0% ； Ti 0 0. 4% ； 禾口 B :0 0. 009%。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強度耐低溫Ti02系C02氣體保護低氫型藥芯焊絲，其特征在于所述低碳鋼鋼帶中碳、磷、硫占鋼帶總重量的含量為0.02%，PS 0.010%， S 彡 0. 008%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的高強度耐低溫TiO2系(X)2氣體保護低氫型藥芯焊絲，其特征在于利用所述焊絲焊接時，采用純度在99. 9%以上的(X)2作為保護氣體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強度耐低溫TiO2系CO2氣體保護低氫型藥芯焊絲，焊絲的全質(zhì)量TiO24.5％-6.5％，Al2O30-0.6％，SiO20-1％，ZrO20-0.5％，MgO0-0.4％，F(xiàn)0-0.5％，C0-0.15％，Si0.2％-1.5％，Mn1.0％-3.5％，Ni0.5-3.5％，Mo0.1-1.0％，Ti0-0.4％，B0-0.009％。制備其所用冷軋鋼帶中化學(xué)成分重量C≤0.02％，P≤0.010％，S≤0.008％。熔敷金屬抗拉強度可以達到760MPa以上，-60℃低溫沖擊達到47J以上，擴散氫小于4ml/100g(水銀法)，其焊接作業(yè)性能良好，適合用于港口機械，海洋平臺，橋梁等。
文檔編號B23K35/368GK102528332SQ20101059604
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者莊石城, 蔡鴻祥 申請人:昆山京群焊材科技有限公司